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核酸であるDNA、RNAとは何か?ヌクレオチド、塩基、情報の保存場所?

カテゴリー:

核酸

皆さんは核酸が何であるかをご存知でしょうか?核酸にはDNARNAの2種類があります。DNAは、”二重らせん”と呼ばれる形をしており、遺伝情報を伝える二本鎖ポリヌクレオチドで構成されています。このポリヌクレオチドはそれぞれ逆の方向を向いています。二重らせんの内部の相補的塩基は水素結合することによって繋がっています。今日は、DNA、RNAがどんな構造で何から作られているのか、核酸を作るヌクレオチドとは何かについてお話します。

生命の分子であるDNA

 

DNAは生命の分子と呼ばれています。”遺伝の法則”で知られるグレゴール・メンデルの丁寧な研究は、わたしたちの特徴が前の世代から後の世代へ引き継がれることを明らかにしました。しかし、メンデルは”遺伝物質”が何であるかを見つけることはできませんでした。1953年、クリックとワトソンがDNAの構造を初めて説明し、”我々は生命の秘密を見つけた”と発表しました。このDNAとはどのような物質なのでしょうか?

 

核酸(DNA、RNA)の構成要素であるヌクレオチドとは何か?

 

DNA、RNAとは何かを理解する為にはまずヌクレオチドが何かを知る必要があります。ヌクレオチドとは全ての核酸のモノマー(単量体)であり、それぞれは3つの物質で構成されています。

 

ヌクレオチドの3つの構成要素

 

①リン酸基

 

②糖分子

DNAはデオキシリボースという糖分子を含んでいる為”デオキシリボ核酸”と呼ばれ、RNAはリボースという糖分子を含んでいる為”リボ核酸”と呼ばれています。

 

③窒素塩基

核酸には5種類の塩基があります。

DNAの塩基はA(アデニン)、G(グアニン)、C(シトシン)、T(チミン)の4種類

RNAの塩基はA(アデニン)、G(グアニン)、C(シトシン)、U(ウラシル)の4種類

があります。

A(アデニン)、G(グアニン)は大きな塩基でプリン塩基として知られています。C、T、Uはより小さく、ピリミジン塩基として知られています。

 

ヌクレオチドはそれぞれがどのように結合するのか

 

核酸であるDNA、RNAはヌクレオチドと呼ばれているモノマー(単量体)で作られるポリマー(重合体)です。
これらは縮合反応により反応の副産物として水が放出されることにより連結します。この反応は1つのヌクレオチドのリン酸基と次の糖分子の間で起こります。この反応が繰り返されることにより、糖とリン酸から成る主鎖が出来上がります。窒素塩基は、この主鎖から分子の中心の中へ突き出ます。ヌクレオチドが連結したものは核酸と呼ばれます。

 

それぞれの塩基のペア

 

それぞれの塩基のペアはピリミジン塩基とプリン塩基を含みます。DNAではAはTと結合し、RNAではAはUと結合します。DNAもRNAもCはGと結合します。これらの塩基のペアのルールはピリミジン塩基とプリン塩基の異なる構造により起こります。

 

DNAはどのように情報を保存するのか

 

DNA、RNAには異なる4つの塩基が存在しています。それぞれの塩基の組み合わせにより異なる情報のDNAが出来上がります。

 

遺伝情報

 

まとめ

 

核酸にはDNA、RNAの2種類があります。核酸はリン酸基、糖、窒素塩基から作られるヌクレオチドというモノマーが連結して作られています。DNAとRNAはそれぞれが4つの窒素塩基を持ち、それぞれが様々な順番で組み合わさることにより異なる情報を持つDNAが出来上がります。こうして出来上がったDNAは遺伝情報として前の世代から次の世代に引き継がれていくのです。

 

 


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