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核酸(DNA、RNA)の構成要素:ヌクレオチドとヌクレオシドの違いについて

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DNARNAヌクレオチドが結合してできています。ヌクレオチドと名前が似ており間違われやすいですが、ヌクレオシドは、ヌクレオチドの前駆体です。ヌクレオシドは窒素塩基と糖分子の2つの素材で作られています。糖分子は、リボースまたはデオキシリボースです。リン酸基がヌクレオシドと結合するとき、ヌクレオシドはヌクレオチドになります。今日はヌクレオチドとヌクレオシドの違いについてお話します。

RNAのヌクレオシド

 

DNAは、わたしたちの遺伝情報をコード化します。タンパク質を作るアミノ酸を特定する為に、メッセンジャーRNA(mRNA)分子はDNAの情報をコピーします。RNAにはリボソームRNA(rRNA)やトランスファーRNA(tRNA)もあります。これらのRNAはタンパク質合成や他の細胞プロセスに関係しており、mRNAより複雑な構造をしています。RNAヌクレオチドの前駆体であるヌクレオシドには4つの塩基:アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、ウラシル(U)のうちの一つが含まれます。AとGはプリンと呼ばれる化合物に属し、CとUはピリミジンに属します。プリンはダブルリング構造を持ち、ピリミジンはシングルリングの分子構造を持ちます。各々のヌクレオシド分子において、塩基はリボース糖分子と結合します。

 

DNAのヌクレオシド

 

DNAヌクレオチドの前駆体であるヌクレオシドにも4つの塩基が含まれますが、DNAとRNAの間では1つの塩基が異なります。DNAのヌクレオシドの塩基はアデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)ですが、RNAではTの代わりに塩基のU(ウラシル)が存在しています。DNAのヌクレオシドでは、デオキシリボース糖分子が塩基と結合します。デオキシリボース糖分子は、酸素原子が1つ少ないという点で、RNAのリボース糖分子と異なります。

 

ヌクレオシド

 

ヌクレオチド

 

ヌクレオシドがリン酸基と結合したとき、それはヌクレオチドになります。1つ、2つまたは、3つのリン酸基が、ヌクレオシドに結合できます。例として、アデノシン一リン酸(AMP)、アデノシン二リン酸(ADP)、アデノシン三リン酸(ATP)があります。ヌクレオチド(リン酸基がヌクレオシドに結合)は、RNAとDNAの構成要素であるだけでなく、細胞のエネルギー源や情報の送達者としての役割も果たします。例えば、ATPは細胞の生化学的相互作用のエネルギー源として用いられ、グアノシン三リン酸(GTP)は、タンパク質合成の為のエネルギーを供給し、環状AMPはホルモン応答及び神経系でシグナルを伝達する為に用いられます。

 

DNAとRNAのヌクレオチド

 

3つのリン酸基を持つヌクレオチドは、RNAとDNAの前駆体として用いられます。
RNA鎖やDNA鎖が形成されるとき、3つのリン酸基のうちの2つはヌクレオチドから分離し、1つのリン酸基だけがヌクレオチドに結合したままになります。ヌクレオチドはDNAやRNAの基礎的要素で、4つの特定のヌクレオチドは可変的な順番でDNA鎖またはmRNA鎖で繰り返されます。

 

ヌクレオチドとヌクレオシドの違いのまとめ

 
ヌクレオチド ヌクレオシド
構造 窒素塩基、糖、リン酸基 窒素塩基、糖
役割 ヌクレオチドは、DNAやRNAの前駆体で、シグナル伝達経路、配列決定に使用され、エネルギー源としても利用される。 ヌクレオシドはヌクレオチドの前駆体で、ヌクレオシドが豊富な食物はわたしたちの健康をサポートする。
AMP、ADP、ATP アデノシン、チミジン、ウリジン、グアノシン、シチジン、イノシン

 

まとめ

 

今日は、ヌクレオチドとヌクレオシドの違いをお話しました。簡単にいうと、ヌクレオシドはヌクレオチドの前駆体であり、ヌクレオシドにリン酸基が結合することで、ヌクレオチドになるということです。つまり、どちらも核酸(DNAとRNA)を作る過程で必要な材料なのです。

 


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