RNA に含まれる糖はリボースですが、DNA に含まれる糖はデオキシリボースであり、どちらも 5 炭素糖です。どちらの種類の糖も、ヌクレオチドの重要な構成要素です。核酸に見られる糖は、DNA を構成するものの一部であるペントース糖です。
デオキシリボ核酸、または DNA は、生命のビルディング ブロックと呼ばれることがよくあります。 DNA は、すべての生物の機能と繁殖を可能にする遺伝的指示を持っています。しかし、DNA には RNA として知られる相補的な分子があります。 RNA と DNA は複雑な関係で連携して、私たちが世界で目にする多種多様な生命を生み出しています。 DNA と RNA は多くの点で似ていますが、重要な点でも異なります。
DNA と RNA の主な違いの 1 つは、RNA には DNA にはない特定の糖があることです。 RNAには糖リボースが含まれています。対照的に、DNAには糖デオキシリボースがあります。これが、RNA がリボ核酸と呼ばれる理由です。
RNA と DNA に含まれる糖:
- リボース（五炭糖）
- デオキシリボース（五炭糖）
リボースとは?
リボースは、単糖であるペントース単糖と呼ばれます。それは炭水化物であり、5 つの炭素原子で構成されています。グルコースなどの他の単糖類とは異なり、リボースは細胞代謝のエネルギーが必要なときに酸化されません。代わりに、リボースは、細胞の部分間でエネルギーを伝達する分子の形成において重要な役割を果たします。リボースは、エネルギーの移動を可能にするだけでなく、さまざまな機能を果たします。リボースの重要な機能の 1 つは、遺伝子からタンパク質を作る遺伝子ツールのベースとして機能することです。また、染色体のバックボーンの一部としても機能します。
エネルギーの移動におけるリボースの役割は、クエン酸回路とも呼ばれるクレブス回路と呼ばれるものに関連しています。クレブス サイクルは、炭水化物、タンパク質、脂肪からエネルギーを引き出す一連の化学反応です。これらの化学反応はさまざまな酵素によって駆動され、化学反応が起こった後、生成されたエネルギーは NAD (ニコチンアミド アデニン ジヌクレオチド) と呼ばれる分子内に保存されます。
この分子の活性化された形態は、NADHと呼ばれます。 2 つのリボース分子は、NAD および NADH 分子の構造を形成する役割を果たします。リボースがなければ、NADH は ATP として知られる分子であるアデノシン三リン酸にエネルギーを与えることができません。 ATP は、細胞のエネルギーの主要な担体として機能する分子です。つまり、リボースがなければ、細胞は必要なすべての機能を実行できません。
DNA ではなく RNA に含まれるもの:
- ウラシル、これは RNA がピリミジン塩基としてシトシンとウラシルを持っているためです。これは、ピリミジン塩基としてシトシンとチミンを持つ DNA と比較されます。
リボースはさまざまな種類の RNA を作る
前述のように、リボースはリボ核酸の重要な構成要素です。 RNA は、DNA をタンパク質に変換するシステムの重要な部分です。 DNA は遺伝情報を保存する役割を担っていますが、アミノ酸の合成をコードし、リボソームと DNA の間で情報を運ぶのは RNA であり、リボソームがタンパク質を作ることを可能にします。
DNA は、相補的な塩基を持つ 2 本の鎖が絡み合った「二重らせん」構造で有名です。対照的に、RNA は一本鎖分子です。 DNA と RNA には他にも違いがあります。
DNA は、糖-リン酸骨格と、アデニン、グアニン、シトシン、およびチミンの 4 つの塩基で構成されています。 RNA は糖リン酸骨格と 4 つの塩基から構成されていますが、そのうちの 1 つが異なります:アデニン、グアニン、シトシン、およびウラシルです。
RNA には、チミンの代わりにウラシルが含まれています。 DNA が結合するとき、その塩基は常に同じように対になります。アデニンはチミンと結合し、グアニンはシトシンと結合します。 RNA にはチミンの代わりにウラシルがあるため、ウラシルは RNA のアデニンと結合します。
RNA の異なる構造は、DNA が実行できないタスクを実行できることを意味します。タンパク質の合成に関与する RNA には、主に 3 つのタイプがあります。これらのタイプの RNA は、トランスファー RNA (tRNA)、リボソーム RNA (rRNA)、およびメッセンジャー RNA (mRNA) です。
mRNA は、リボソームと DNA の間で遺伝情報を運ぶ役割を担っています。 mRNA は DNA から遺伝コードをコピーし、この情報をリボソームにもたらします。リボソームは、A、G、C、および U の配列を読み取ることができます。このプロセスのおかげで、正しいタンパク質がリボソームによって合成され、mRNA が次に通常、分解します。 mRNA の唯一の機能は、必要なときに正しいタンパク質が作られるようにすることであるため、短命です。
mRNA とは対照的に、tRNA と rRNA は RNA のより安定した形態です。真核生物も原核生物も、tRNA と rRNA を利用します。これらの分子は DNA にコード化された後、長い RNA 分子に合成され、より小さな断片に切断されます。これらの小さな RNA 断片は、リボソームに命令を伝えませんが、タンパク質の合成にとって重要です。
rRNA は、リボソームの質量の約 60% を構成するため、リボソーム自体の作成に関与しています。 rRNA は、mRNA が固定されるスポットを提供し、基底のペアリングに導かれて、mRNA の適切な整列を保証します。また、タンパク質を合成するプロセス中に整列したアミノ酸間のペプチド結合の形成を触媒する役割も果たします。
tRNA は 3 番目のタイプの RNA であり、最小のタイプでもあります。正しいアミノ酸をリボソームに輸送し、タンパク質が合成される場所に運びます。次に、mRNA と tRNA はそれらの塩基を対にして、正しいアミノ酸がポリペプチド鎖の合成に含まれるようにします。 rRNAまたはtRNAの変異は細胞全体に問題を引き起こす可能性があるため、正しいアミノ酸が合成されたタンパク質の一部であることが非常に重要です.
RNAは実際にはDNAより先に進化したと推測されています。科学者がこれを信じる理由の 1 つは、RNA が DNA よりもはるかに単純な構造を持ち、DNA が適切に機能するために RNA に依存していることです。これは、RNA が細胞が依存する複製システムの起源であったことを示唆しています。この仮説を支持するのは、RNA が原核細胞に見られるという事実であり、原核細胞は一般に真核細胞の前に進化したと考えられています。 DNA は RNA よりも形態が優れているため進化したと考えられます。 DNA の二重らせん構造は、遺伝コードを損傷から保護するのに役立ちます。一方のストランドが損傷した場合、もう一方のストランドには構造を修復するための設計図が既にあるため、すばやく修復できます。
DNA は貯蔵目的では優れた分子かもしれませんが、DNA は RNA なしでは機能しません。 RNA 自体は、その構造を維持するために非常に重要なリボース分子なしでは機能できません。
