DNAの構造と機能

DNAは D エオキシリボ n ucleic に cid。それは、核酸として知られている生体分子のグループに属する分子です。その仕事は、個人の特性と特徴に関するすべての遺伝情報を保持することです。それはまた、それらの細胞の機能を制御する細胞内で作られたすべてのタンパク質の青写真でもあります。

ロケーション

に 真核細胞 、 といった 動物および植物細胞 、DNAは核と呼ばれる細胞小器官にあります。に 原核細胞 バクテリアのように、DNAは核様体と呼ばれることもある細胞質の部分に自由に浮かんでいます。ただし、どの種類のセルにあるかは関係ありません。すべての生物のDNAの構造は、その特定の個体のDNAを構成する構成要素の順序を除いて同じです。

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ビルディングブロック

すべての核酸の構成要素はヌクレオチドと呼ばれます。一塩基は、リン酸基と窒素塩基に結合した糖骨格で構成されています。 DNAでは、その糖骨格はデオキシリボースと呼ばれます（したがって、デオキシリボ核酸という名前が付けられています）。がある たった4つの窒素塩基 DNAを構成するヌクレオチドで。それらは、アデニン（A）、グアニン（G）（両方ともプリン）、シトシン（C）、およびチミン（T）（両方ともピリミジン）と呼ばれます。 DNAは二本鎖であり、デオキシリボース骨格ははしごの側面のようなもので、窒素塩基が対になってはしごの横木を作ります。

塩基対

窒素塩基は常に同じ方法でペアリングする必要があります。アデニンは常にチミンとペアリングする必要があり、シトシンは常にグアニンとペアリングする必要があります。水素結合が塩基を結合し、DNAを正しい幅に保つため、デオキシリボースのバックボーンがまっすぐに並んでいます。これらの塩基対の順序は、細胞がタンパク質を生成するために使用するコードのようなものです。デコードされると、この情報はその生物のすべての特性を作成するために使用されます。

形状

DNA分子の形は二重らせんと呼ばれます。 2本のストランドがあり、「ねじれた」という意味のらせんです。 A 二重らせん はしごや曲がりくねった階段の形です。この形状は、小さなスペースに多くのDNAを保持するのに役立ちます。 DNAは、ヒストンと呼ばれる特定のタンパク質に巻き付けられている場合、さらに凝縮する可能性があります。

染色体

タンパク質に巻かれたDNAは染色体と呼ばれます。これはDNAが得ることができる最もコンパクトであり、この構造は、細胞がそれ自体のコピーを作成するときにDNAが絡まったり切断されたりするのを防ぎます。人体細胞は23対または46本の染色体を持っています。

発見

DNAの構造を発見した功績は ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリック 。しかし、科学者たちは、の研究のおかげでそれが二重らせんであると理解しただけでした エルヴィン・シャルガフ 、塩基対の法則を見つけた人、およびによって撮影されたDNAのX線結晶学写真 ロザリンド・フランクリン 。

レプリケーション

細胞が分裂する前に、そのDNAを正確にコピーする必要があります。 DNAはと呼ばれるプロセスを通じてこれを行います 半保存的複製 。 DNAは、コピーを作成する前に、まず窒素塩基間の結合をほどいて切断する必要があります。細胞はそれを行うために特定の酵素を使用します。次に、現在分割されている窒素塩基は、新しいパートナーを見つける必要があります。両方の鎖が新しいパートナーを見つけ、次に他の酵素が糖骨格と新しい塩基対を結合し、各鎖をねじってらせんに戻します。 2つのDNA分子はお互いの正確なコピーです。各分子には、1つの元のストランドと1つの新しいストランドがあります。

突然変異

DNA分子がそれ自体をコピーしているとき、それは間違いを犯すことがあります。これらの間違いは呼ばれます 突然変異 。ほとんどの突然変異は深刻ではなく、DNAによってコードされるタンパク質の全体的な機能を変えることはありません。いくつかは、生物がより良く生き残るのを助ける新しい、良い適応または変化につながります。その他は、生物に悪影響を与える悪い突然変異です。ほとんどの突然変異は、窒素塩基の1つが通常のパートナーとは異なる塩基とペアになっている場合に発生します。複製中に窒素塩基が失われたり、誤って塩基が追加されたりすることがあります。これにより、DNAコードの読み取り方法が変更され、作成しているタンパク質が正しく機能しないか、まったく機能しなくなる可能性があります。

人生の青写真

デオキシリボ核酸、またはDNAは、生物の重要な分子です。それはすべての生命過程を導き、生物のすべての特徴を作り出します。それはすべての生物に共通の要因ですが、それでも非常に多様性の理由です。