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DNAとは何ですか?どのように機能しますか?

DNAはおそらく最も有名な生体分子です。それは地球上のすべての形の人生に存在します。 DNAやデオキシリボ核酸は何ですか?ここでは、必要不可欠なものについて説明します。

実質的にあなたの体内のすべての細胞にはDNAや遺伝コードが含まれています。 DNAは、すべての人生の発達、成長、再生、および機能のための指示を運びます。

遺伝コードの違いは、1人が茶色ではなく青い目をしている理由、一部の人々が特定の病気に罹りやすい理由、なぜ鳥は2羽の羽しか持たないのか、そしてキリンは長い首をもっているのです。

驚いたことに、人体のDNAがすべて解明されれば、それは太陽に到達し、300回以上戻ってしまうでしょう。

この記事では、DNAの基礎、DNAの作り方、DNAの働きについて解説します。

DNAとは何ですか?

手短に言えば、DNAは、各個人の固有の遺伝暗号を含む長い分子である。それは、私たちの身体が機能するために不可欠なタンパク質を構築するための指示を保持しています。

DNAの指示は、父親から生まれた子供のDNAの約半分、母親からの半分で、親から子に渡されます。

構造

DNA窒素塩基

DNAは二本鎖分子であり、ねじれて見え、二重らせんと呼ばれるユニークな形をしています。

2つの鎖の各々は、以下のものからなるヌクレオチドの長い配列または個々の単位である:

  • リン酸塩分子
  • 5つの炭素を含むデオキシリボースと呼ばれる糖分子
  • 窒素含有領域

塩基と呼ばれる4つのタイプの窒素含有領域がある:

  • アデニン(A)
  • シトシン(C)
  • グアニン(G)
  • チミン(T)

これらの4つの塩基の順序は遺伝コードを形成し、これは生命に対する私たちの指示です。

DNAの2つの鎖の塩基は、はしご状の形状を作り出すために互いに貼り合わされる。はしご内では、Aは常にTに固執し、Gは常にCに固執して「ラング」を作成します。はしごの長さは、糖およびリン酸基によって形成される。

パッケージングDNA:クロマチンと染色体

ヒト雄核型イメージクレジット:National Human Genome Research Institute

大部分のDNAは細胞の核に存在し、一部は細胞の強力なものであるミトコンドリアに見られる。

私たちは非常に多くのDNA(各細胞で2メートル)を有し、核は非常に小さいので、DNAは信じられないほどきれいにパッケージ化されなければなりません。

DNAの鎖は、ループされ、コイル状にされ、ヒストンと呼ばれるタンパク質の周りに包まれる。このコイル状の状態では、クロマチンと呼ばれます。

クロマチンは、スーパーコイルと呼ばれるプロセスによってさらに凝縮され、染色体と呼ばれる構造にパッケージングされます。これらの染色体は、上記の画像に見られるように、おなじみの “X”形を形成します。

各染色体は1つのDNA分子を含む。ヒトは計23組の染色体または46の染色体を有する。興味深いことに、ミバエは8つの染色体を持ち、ハトは80を持っています。

第1染色体は最大で約8000の遺伝子を含む。最も小さいのは染色体21で約3,000の遺伝子である。

遺伝子とは何ですか?

特定のタンパク質をコードするDNAの各長さは遺伝子と呼ばれます。例えば、1つの遺伝子はタンパク質インスリンをコードし、これは血液中の糖のレベルを制御するのに役立ちます。人間には約2万〜3万の遺伝子がありますが、推定値は異なります。

私たちの遺伝子はDNAの約3%しか占めておらず、残りの97%はそれほどよく理解されていません。顕著なDNAは、転写および翻訳の調節に関与していると考えられている。

DNAはどのようにしてタンパク質を作りますか?

タンパク質を生成する遺伝子については、主に次の2つのステップがあります。

転写:DNAコードをコピーしてメッセンジャーRNA(mRNA)を作製する。 RNAはDNAのコピーであるが、通常は一本鎖である。もう一つの違いは、RNAは塩基チミン(T)を含まず、これがウラシル(U)に置き換えられていることである。

翻訳:mRNAはトランスファーRNA(tRNA)によってアミノ酸に翻訳されます。

mRNAはコドンと呼ばれる3文字のセクションで読み取られます。各コドンは、タンパク質の特定のアミノ酸またはビルディングブロックをコードする。例えば、コドンGUGは、アミノ酸バリンをコードする。

20の可能なアミノ酸がある。

テロメアとは何ですか?

DNAテロメアダイアグラム

テロメアは、染色体の末端に反復ヌクレオチドの領域である。

彼らは、染色体の末端が損傷を受けたり、他の染色体と融合するのを防ぎます。

彼らは靴ひものプラスチック製の先端に似ていて、擦り切れないようになっています。

私たちが年をとるにつれて、この保護地域は着実に小さくなっています。細胞が分裂しDNAが複製されるたびに、テロメアは短くなります。

一言で言えば

染色体は、しっかりと巻きついたDNA鎖である。遺伝子は、個々のタンパク質をコードするDNAのセクションです。

別の言い方をすれば、DNAは地球上の生命のマスタープランであり、我々が私たちの周りに見いだす素晴らしい品種の源です。

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