生命のセントラルドグマは、かなり単純な方法で定義することができます。 DNA は RNA を作り、それがタンパク質を作る。
転写では、遺伝コードがRNAに書き込まれます。 翻訳では、このRNAがタンパク質に翻訳されます。 もちろん、転写と翻訳のプロセスはもう少し複雑です。 9064>
転写。 DNA → RNA
転写は「セントラルドグマ」の前半部分です。 ここでDNAがRNAに翻訳される。 転写は細胞の核の中で行われ、DNAは核の外に出ることはできない。 転写には開始、伸長、終了の3つのステップがある(これらも翻訳と同じステップであるが、異なるプロセスのステップで異なることが起こる)
- 開始。 転写はプロモーター:遺伝子の特定の領域で始まる。 RNAポリメラーゼがプロモーターに結合する。 これがDNAをほどく合図となる。 これで酵素はmRNAを作る準備が整った
- 伸長。 ヌクレオチドがmRNA鎖に付加される
- チミンはDNAにしか存在せず、ウラシルはRNAにしか存在しないことを忘れないでください!
- 終止する。
RNA Polymerase
真核生物のRNA Polymeraseには3種類ある。
- RNAポリメラーゼIは核小体にあり、リボソームRNA(rRNA)の転写を促進し、それを加工してリボソームに組み入れます。
- RNAポリメラーゼIIは核小体にあり、すべてのタンパク質をコードする核内プレmRNAを合成する。
- RNAポリメラーゼIIIも核小体にある。 このポリメラーゼは、5S pre-rRNA、トランスファーpre-RNA(pre-tRNA)、およびsmall nuclear pre-RNAを含むさまざまな構造RNAを転写する。
mRNA Processing
転写後、真核生物のプレmRNAは、翻訳できる前にいくつかの処理段階を経なければなりません。
プレmRNAは、まずRNA安定化タンパク質で覆われます。これらは、プレmRNAが処理されて核の外に輸送される間、分解からプレmRNAを保護します。 プレmRNAの処理における最も重要な3つのステップは、分子の5′と3′末端に安定化因子とシグナル伝達因子を付加することと、適切なアミノ酸を特定しない介在配列を除去することである。
練習問題
転写のどの段階でDNAはほどけるのですか?
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これは伸長中に起こることのように聞こえるかもしれませんが、これは開始中に起こることの一部分なのです。 開始時には、RNAポリメラーゼがプロモーターに結合します。 これがDNAをほどく合図になります。 この酵素はこれでmRNAを作る準備が整ったことになります。
- 転移プレRNA(プレtRNA)の転写
- リボソームRNA(rRNA)の転写を促進
- すべてのタンパク質コード核プレmRNAの合成
Answer
Answer b. RNAポリメラーゼIIは核にあり、すべてのタンパク質をコードする核プレmRNAを合成する
翻訳する。 RNA →タンパク質
翻訳が細胞質で行われる。 翻訳には開始、伸長、終了の3つのステップがある(これらも転写と同じステップであるが、異なるプロセスのステップで異なることが起こる)
- 開始: タンパク質合成は、開始複合体の形成によって始まる。 翻訳は、各ポリペプチド鎖のメチオニンから始まる
- 伸長。 A部位は入ってきた荷電したアミノアシルtRNAを結合する。 P部位はアミノ酸を運ぶ荷電したtRNAを結合する。 伸長は、荷電したtRNAがA部位に入り、リボソームの1コドンの「ステップ」ごとにP部位、E部位へと移行することで進行する
- 終止。 ナンセンスコドン(UAA、UAG、UGA)に遭遇する。 A部位に整列すると、これらのナンセンスコドンは放出因子
リボソームとtRNA
mRNAテンプレートに加えて、多くの分子と高分子が翻訳のプロセスに寄与している。
- リボソームはmRNAテンプレートに結合する
- tRNAはmRNAテンプレート上の配列に結合し、対応するアミノ酸をポリペプチド鎖に加える
コドン
タンパク質を構成するアミノ酸は塩基の三重コドンによってコードされている。 例えば、セリンというタンパク質は、UCU、UCC、UCA、UCGというコドンによってコード化されます。
翻訳のための読み枠は、mRNAの5′末端付近のAUG開始コドンによって設定される。
3つの「ナンセンスコドン」、UAA、UAG、UGAは翻訳を終了すべきことを示します。
練習問題
mRNAテンプレートに結合して翻訳を助ける高分子は何か。
- tRNA
- A site
- ribosomes
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Answer c. リボソームはmRNAテンプレートと結合する。tRNAはmRNAの鋳型上の配列に結合し、対応するアミノ酸をポリペプチド鎖に付加する。Aサイトは入ってくるtRNAと結合する。
ヌクレオチド三重項コドンは何をコードしているか
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UCUやGGAなどのヌクレオチド三重項コドンはタンパク質を構成するアミノ酸をコードする。