核酸とタンパク質合成 - セッション 3

遺伝子発現。転写。転写後の修正。翻訳。翻訳後の修正。 RNA の種類。

DNAの情報はproteinsの構築に使われることがわかっています。しかし、 DNA内のこの情報はどのようにしてproteinsの構築に使用されるのでしょうか?。これは遺伝子発現を通じて起こります。遺伝子発現とは、遺伝子内にコード化された遺伝情報を利用してproteinsなどの機能性産物を生成するプロセスを指します。これは、 DNAに保存されているgenetic codeを機能的な分子に変換することです。この機能分子は細胞プロセスにおいて重要な役割を果たします。

遺伝子発現のプロセスにおいて、最初のステップは転写です。転写は、 DNAにコード化された遺伝情報がRNA分子に変換されるプロセスです。転写は、と呼ばれる酵素によって行われます RNA polymerase。転写中、 RNAポリメラーゼはプロモーター領域と呼ばれるDNAの特定の領域に結合します。プロモーター領域には、転写の開始のシグナルを提供するDNA配列が含まれています。 RNAポリメラーゼはDNA鎖を分離し、 DNAの一部を露出させます。

次に、 RNAポリメラーゼはDNAテンプレートに沿って移動します。 RNAポリメラーゼはDNAテンプレート鎖に沿ってthree ～ five方向に移動します。移動すると、 DNAテンプレート鎖の配列に基づいて、成長中のRNA鎖に相補的なRNAnucleotidesが追加されます。 RNAnucleotidesはホスホジエステル結合によって結合されています。これにより、 DNAテンプレートに相補的なRNA分子が形成されます。

転写は、 RNAポリメラーゼはDNAテンプレート上の終結シグナルに到達します。終結シグナルにより、 RNAポリメラーゼはDNAテンプレートから分離します。その結果、新しく合成されたRNA分子が放出されます。この新しく合成されたRNA分子は、プレメッセンジャーRNAと呼ばれます。

転写後、プレメッセンジャーRNAは、proteinsに翻訳される準備ができる前に、さらなる処理ステップを経ます。これらの処理手順は転写後修飾と呼ばれます。転写後の修飾には、キャッピング、スプライシング、ポリアデニル化が含まれます。これらの変更を理解しましょう。

キャッピングとは、メッセンジャーRNAのfive末端に修飾nucleotideキャップを追加することです。キャップはメッセンジャーRNAをエキソヌクレアーゼによる分解から保護します。リボソームによるメッセンジャーRNAの認識とproteins合成において重要な役割を果たします。

ポリアデニル化では、メッセンジャーRNAにアデニンnucleotidesの連続体が追加され、ポリ A テールが形成されます。ポリ A テールはメッセンジャーRNA の安定性を高めます。メッセンジャーRNAを分解から保護します。ポリ A テールの長さは変化する可能性があります。

真核生物では、遺伝子にはコーディング領域内に非コーディング領域が含まれることがよくあります。非コード領域はイントロンと呼ばれます。コード領域はエクソンと呼ばれます。成熟したメッセンジャーRNAを生成するには、非コード領域を除去する必要があります。スプライシングは、イントロンを除去し、エクソンを結合して、翻訳の準備が整った成熟したメッセンジャーRNA分子を生成するプロセスです。

最後に、処理されたメッセンジャーRNAを利用するためにリボソーム内で翻訳が行われます。翻訳とは、メッセンジャーRNA分子によって運ばれる遺伝情報を用いてproteinsを合成するプロセスです。それはリボソーム内で発生します。

翻訳のプロセスには次の手順が含まれます。最初のステップは開始と呼ばれます。このステップでは、メッセンジャーRNAがリボソームの小サブユニットに結合します。 RNAの一種である Transfer RNA は、 messenger RNA上のstart codonを認識して結合します。リボソームの大サブユニットはリボソームの小サブユニットと結合して翻訳開始複合体を形成します。これでリボソームが組み立てられ、伸長ステップの準備が整いました。

伸長中、リボソームはメッセンジャーRNAに沿って、開始端から終了端まで特定の方向にスライドします。移動しながらメッセンジャーRNAのcodonsを読み取ります。各コドンは特定のアミノ酸を表します。

RNA分子の一種である転移RNA は、対応するamino acidsをリボソームに運びます。トランスファーRNAは別名 tRNA。それぞれ tRNA分子には、メッセンジャーRNA上のコドンと一致するアンチコドンと呼ばれる特殊な配列があります。の tRNA分子はamino acidsを正しい順序に並べ、それらが結合できるように配置します。リボソームは、アミノ酸間にペプチド結合を形成することで、amino acidsを結びつけるのに役立ちます。その結果、amino acidsの成長鎖が形成されます。この鎖はポリペプチド鎖と呼ばれます。

翻訳後修飾は、翻訳によってproteinsが合成された後に起こる化学修飾です。これらの修飾は、proteinの構造、機能、安定性、局在、および活性の調節に重要な役割を果たします。翻訳後修飾にはさまざまな種類があります。最も一般的なものには、リン酸化、グリコシル化、アセチル化、メチル化などがあります。

リン酸化の過程で、特定のアミノ酸残基にリン酸基が追加されます。グリコシル化の過程で、特定のアミノ酸残基に炭水化物分子が追加されます。アセチル化では、特定のamino acidsにアセチル基が追加されます。メチル化の過程で、特定のamino acidsにアミノ基が追加されます。これらの修飾は、proteinの活性、細胞シグナル伝達、およびタンパク質間相互作用を制御します。

私たちは、 three種類のRNAがprotein synthesisに関与していることを研究しました。これらはメッセンジャーRNA、トランスファーRNA 、リボソームRNAです。メッセンジャーRNAはDNAからリボソームへ遺伝情報を運びます。その主な役割は、protein synthesisのテンプレートとして機能することです。転移RNAは、protein synthesis中にamino acidsをリボソームに運ぶ役割を果たします。リボソームRNA はリボソームの構成要素です。リボソームはリボソームRNAとproteinで構成されています。

核酸とタンパク質合成 - セッション 4

核酸とタンパク質合成 - セッション 3

遺伝子発現。 転写。 転写後の修正。 翻訳。 翻訳後の修正。 RNA の種類。

遺伝子発現。転写。転写後の修正。翻訳。翻訳後の修正。 RNA の種類。