生物学

核酸とDNA

核酸は非常に生物学的に重要な化合物です。 すべての生物はDNAおよびRNAの形の核酸(それぞれデオキシリボ核酸およびリボ核酸)を含む。 核酸はすべての生物の生命に関わる生命過程を一次制御するので、核酸は非常に重要な分子です。

核酸は、(細菌のように)生き残ることができる原始生命の最初の形態以来、同じ役割を果たしてきたことをすべて示唆しています。

生物の細胞内では、DNAはとりわけ染色体中(分裂中の細胞中)およびクロマチン中(インターシネティック細胞中)に存在する。

それはまた核の外側(特にミトコンドリアおよびプラスチド中に存在し、そこでそれはオルガネラの一部または全部の合成のための情報センターとしてのその機能を果たす)にも存在する。

その代わりに、RNAは核内にも細胞質内にも存在しています。核内では核小体に集中しています。 細胞質では、ポリソームに集中しています。

核酸の化学構造は非常に複雑です。 それらはヌクレオチドによって形成され、それらの各々は(我々が見たように)3つの成分:炭水化物(ペントース)、窒素塩基(プリンまたはピリミジン)およびリン酸からなる。

したがって核酸は、ヌクレオチドと呼ばれる単位の連鎖から生じる長いポリヌクレオチドである。 DNAとRNAの違いは、ペントースと塩基にあります。 ペントースには2種類あり、それぞれの種類の核酸に対応します。

1)RNA中リボース。

2)DNA中のデソシリボシオ。

また、基地に関しても区別を繰り返さなければなりません。 ピリミジン塩基は以下のものを含む。

1)シトシン。

2)チミン、DNA中にのみ存在する。

3)ウラシル、RNA中にのみ存在する。

プリン塩基は、代わりに、で構成されています:

1)アデニン

2)グアニナ。

要約すると、DNAでは、シトシン - アデニン - グアニナ - ティミナ(CAGT); RNA中に我々は持っている:シトシン - アデニン - グアニン - ウラシル(CAGU)。

全ての核酸はポリヌクレオチド直鎖構造を有する。 情報の特異性は塩基の異なる配列によって与えられる。

DNAの構造

DNA鎖のヌクレオチドは、リン酸とペントースの間のエステルと一緒に結合している。 酸はヌクレオチドペントースの炭素3および次の炭素5に結合していることが見いだされた。 これらの結合では、3つの酸基のうち2つを使用します。 残りの酸基は分子に酸の性質を与え、塩基性タンパク質との結合を形成することを可能にする。

DNAは二重らせん構造をしています。2本の相補鎖で、一方は「下降」、もう一方は「上昇」します。 この概念は、「逆平行」鎖、すなわち平行だが反対方向の鎖の概念に対応する。 一方の側から始めて、鎖の一方は、リン酸とペントースの炭素5との間の結合で始まり、遊離炭素3で終わる。 相補鎖の方向は反対です。 また、これら2本の鎖の間の水素結合はプリン塩基とピリミジン塩基の間、そしてその逆、すなわちアデニンとチミナの間、シトシンとグアニンの間、そしてその逆の間でのみ起こることがわかります。 ATペアには2つの水素結合があり、GCペアには3つの結合があります。 これは、2番目のペアの方が安定性が高いことを意味します。

DNAの複製

インターシネティック核に関連して既に述べたように、DNAは「自己合成」および「アロ合成」段階、すなわちそれぞれそれ自体の対を合成すること(オートシンセシス)または別の物質(RNA:アロ合成)に関与することができる。この点でそれはG1、S、G2と呼ばれる3つの段階に分けられます。 G1期(Gは初期増殖、増殖とみなすことができる)では、細胞は核DNAの制御下で、自分の代謝に必要なものすべてを合成する。 S期(Sは合成、すなわち新しい核DNAの合成を表す)において、DNAの還元が起こる。 フェーズG2では、細胞は成長を再開し、次の分裂に備えます。

私達は段階Sの現象を見るべきである

まず第一に、2つの逆平行鎖をあたかもすでに「脱ウイルス化」されているかのように表すことができます。 一方の端から塩基対(A - TとG - C)の間の結合が壊れ、2つの相補鎖が離れていきます( "稲妻"の開口部の比較が適しています)。 この時点で、酵素( DNAポリメラーゼ )は各単鎖に沿って「流れ」、それを構成するヌクレオチドと核質質で一般的な新しいヌクレオチド(以前はATPによって与えられるエネルギーで「活性化」)との間の結合の形成を促進する。 新しいティミナは必然的に各アデニンに結合し、以下同様に、毎回新しい二重鎖を形成します。

ポリマーDNAは、「方向」(3から5、またはその逆)がどうであれ、2本の鎖に無関係にインビボで作用するように思われる。この現象を定義する用語は「半保存的縮小」であり、「縮小」は量的で正確なコピーの倍増の意味を集中させ、「半保守的」はそれぞれの新しい二重鎖について、 DNAは、一本鎖であるneosíteticoです。

DNAには遺伝情報が含まれており、それがRNAに伝達されます。 後者はそれをタンパク質に伝達し、それによって細胞の代謝機能を調節する。 その結果、全体の代謝は直接的または間接的に核の制御下にある。

私たちがDNAに見いだした遺伝的遺産は、細胞に特定のタンパク質を与えることを目的としています。

ペアにすると、4つの塩基が16の組み合わせ、つまり16の文字を与えることになり、すべてのアミノ酸に十分ではありません。 代わりに、それらをトリプレットにすると、64個の組み合わせがあり、多すぎると思われますが、実際には、さまざまなアミノ酸が複数のトリプレットによってコードされていることがわかっているため、すべて使用されます。 したがって、ヌクレオチドの窒素含有塩基の4文字からアミノ酸の21文字への翻訳がある。 しかし、「翻訳」の前には、「転写」があります。それは、まだ4文字の文脈の中で、それを考慮に入れて、DNAの4文字からRNAの4文字への遺伝情報の通過です。臆病(DNA)、ウラシル(RNA)があります。

転写プロセスは、リボヌクレオチド、酵素(RNAポリメラーゼ)およびATP分子に含まれるエネルギーの存在下で、DNA鎖が開かれ、RNAが合成されるときに起こり、これは遺伝情報の忠実な複製である。オープンチェーンのそのストレッチに含まれています。

RNAには主に3つの種類があり、すべて核DNAに由来します。

  • RNAm(メッセンジャー)
  • RNAr(リボソーム)
  • RNAtまたはRNA(トランスファーまたは可溶性)

編集者:Lorenzo Boscariol