生物学の知識０の人にもDNA・RNA・タンパク質の関係を５分で分るように説明してみる

Rio Air @rio_air27

そろそろ高校で基本的な分子生物学は必習にすべきだと思う・・・。DNA>RNA>たんぱく質（酵素）が何なのか分かっていない人が多すぎる。放射線に限らず有害物質が体にどう悪影響を与えるのかを説明する時にここを知っておいてもらわないと説明が非常に難しい。

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なにか分子生物学の基礎を学ぶのに良いサイトが無いか見てみたけど本質的でコンパクトで分かりやすいのが見当たらない。書籍であればお勧めは利根川進の「精神と物質」http://t.co/J8XDFaC0 や高校の生物の教科書。（特に前者は研究者志望の中高大生は必読。）

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(続き）前に挙げた二つは、私が分子生物学どころか生物学の予備知識はDNA=遺伝子？くらいのところから読んでも理解できたので初心者でも分かりやすいと思う。どちらから先に読んだかは覚えていないが高いものでもないので両方買って読んでみてください。

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とりあえず他にいいサイトが無いので簡単に分子生物学の基礎を説明してみたいと思う。なぜDNAが私たちの生命活動を司る情報を持てるのか。その疑問の答えが明らかになるだけで生物学は何倍にも面白くなるから。

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まず、大きな枠はDNAからRNAが作られ、RNAから蛋白質が作られ、その様々な種類の蛋白質が生体内の様々な機能を司っているという事。（このDNA>RNA>たん白質の流れの事をセントラル・ドグマとも言います。http://t.co/3jrZcRASセントラルドグマ )

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ではどういう情報がDNAに込められているのか？DNAは４種類の核酸が繋がった鎖のようなもので、頭文字でA・T・G・Cとそれぞれ呼ばれています。ここで大切なのはDNAの片方の鎖の繋がり方はほぼ自由ですが、その対になる鎖は必ずA/TとG/Cのペアを作る必要があることです。

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DNAの持つこのATCGから成る情報をタンパク質を作っているリボソーム(ribosome)の所まで伝えるために、一度その情報をRNAに渡して伝える必要があります。そのためこのRNAの事をメッセンジャーRNA (mRNA)と呼びます。

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このRNAも核酸からできているのですが、DNAで使われていたTの代わりに同等のUが使われ、AUGCの４種類の連鎖になっています。DNAからmRNAを作るときは、先程のA/T(U)・G/Cペアの原理を使って、DNAと対になる鎖としてmRNAを作っていきます。

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そしてmRNAがリボソームの所に行きタンパク質の生成が始まります。タンパク質とは20種類のアミノ酸 http://t.co/3jrZcRASアミノ酸 が鎖のように(数十から数百個）繋って構成された超巨大分子です。適当な順番で繋がっているかのように思われますが順番は決まっています。

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ではこのmRNAに詰まっている情報をいかにしてタンパク質のアミノ酸の順番として伝えるのか？mRNAの情報は３つの塩基を一塊にしたコドン http://t.co/3jrZcRASコドン と呼ばれる単位で伝えられています。この3文字(4^3=64通り）次に繋げるアミノ酸を指定します。

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どのような原理でこのコドンとアミノ酸の種類が対応できるのかというと、原材料のアミノ酸には転移RNA (transfer RNA = tRNA) http://t.co/3jrZcRAS転移RNA と呼ばれる短いRNAが付いているのでこれとmRNAのコドンをマッチングさせるのです。

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こうしてリボソームでmRNAの指定する順番でアミノ酸を繋げていき、特定の蛋白質を作り上げます。この蛋白質のすごい所はアミノ酸の繋がる順番が決まると、その立体構造までキッチリと一意に決まる所です。そして、この立体構造の違いによってその蛋白質の機能も一意に決められていきます。

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蛋白質の機能は色々ありますが、生体内の化学反応を起こしやすくする触媒の役割を果す蛋白質の事を特に「酵素」と呼んでいます。他にも分子膜上のチャネル・分子モーター・抗体等の各種の機能 http://t.co/3jrZcRASタンパク質 を割り当てられています。

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以上のような原理で、DNAにATGCで詰められた情報が、mRNAを伝わって、蛋白質のアミノ酸の順番・立体構造・機能を決定していく訳です。とりあえずこれだけ理解していただくと、ちゃんと生物学を学ぶ時やweb上の遺伝子関連の情報の真偽を判断するのに役立つと思いますのでご活用下さい。