核酸、ヌクレオチド、塩基 − 健康と医療の情報局

 

核酸、ヌクレオチド、塩基

 

核酸は、ヌクレオチドというものが数多く集まってできている。ヌクレオチドは、塩基とペントース(五単糖)とリン酸が結合したものである。

 

また、塩基とペントースのみ結合したものをヌクレオシドという。このヌクレオシドに、リン酸が結合した場合、ヌクレオチドになるといえる。

 

核酸の種類
核酸には、RNAリボ核酸)とDNAデオキシリボ核酸)の2つがある。

 

 RNA(リボ核酸)
タンパク質をつくるために必要な核酸がRNAである。RNAには、トランスファーRNAtRNA)、メッセンジャーRNAmRNA)、リボソームRNArRNA)の3種類がある。

 

・トランスファーRNA(tRNA)は、アミノ酸をリボソームへ運ぶはたらきをもつ。

 

・メッセンジャーRNA(mRNA)は、細胞質にDNAの遺伝情報を伝えるはたらきをもつ。

 

・リボソームRNA(rRNA)は、82種のタンパク質と一緒にリボソームをつくるはたらきをもつ。

 

これら3種類のRNAは、DNAにある情報を参考につくられている。

 

RNAにあるペントース(五単糖)は、リボースである。

 

 DNA(デオキシリボ核酸)
タンパク質をつくるための情報をもつ遺伝子が集まったものがDNAである。DNAは、ヒストンなどのタンパク質に結合し、クロマチン染色質)となって細胞核に存在する。そして、細胞分裂のときには、クロマチンの凝縮がおこって染色体になる。

 

DNAにあるペントース(五単糖)は、デオキシリボースである。

 

塩基
塩基には、アデニンA)、グアニンG)、シトシンC)、チミンT)、ウラシルU)の5つがある。RNAは、アデニン、グアニン、シトシン、ウラシルをもつ。DNAは、アデニン、グアニン、シトシン、チミンをもつ。

 

塩基を構造で分けると、プリン構造であるプリン塩基と、ピリミジン構造であるピリミジン塩基の2つに分けられる。

 

それぞれの核酸の構造
RNAは、1本のヌクレオチドの鎖でできている。3種類のRNAには、役割以外にも下のような違いがある。

RNA

種類の数

全体の割合

ヌクレオチドの数

tRNA

約60種類

約10%〜20%

70〜90個

mRNA

数万種類

約10%以下

数百〜数千個

rRNA

4種類

約80%

120〜4700個

 

DNAは、二重らせん構造になっている。2本のヌクレオチドの鎖が水素結合によって結合しており、この水素結合が二重らせん構造の維持につながっている。

 

水素結合は、アデニンとチミンとで2ヶ所グアニンとシトシンとで3ヶ所できる。水素結合する塩基は、アデニンとチミン同士、グアニンとシトシン同士と決まっている。

 

それぞれの核酸における塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチドの名称

 

RNAにおける塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチドの名称

塩基

ヌクレオシド

ヌクレオチド

アデニン(A)

アデノシン

アデニル酸(AMP、アデノシン5’−リン酸)

グアニン(G)

グアノシン

グアニル酸(GMP、グアノシン5’−リン酸)

シトシン(C)

シチジン

シチジル酸(CMP、シチジン5’−リン酸)

ウラシル(U)

ウリジン

ウリジル酸(UMP、ウリジン5’−リン酸)

 

DNAにおける塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチドの名称

塩基

ヌクレオシド

ヌクレオチド

アデニン(A)

デオキシアデノシン

デオキシアデニル酸(dAMP、デオキシアデノシン5’−リン酸)

グアニン(G)

デオキシグアノシン

デオキシグアニル酸(dGMP、デオキシグアノシン5’−リン酸)

シトシン(C)

デオキシシチジン

デオキシシチジル酸(dCMP、デオキシシチジン5’−リン酸)

チミン(T)

デオキシチミジン

デオキシチミジン酸(dTMP、デオキシチミジン5’−リン酸)