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RNA(tRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、リボソームRNA(rRNA)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) |