これは知らなかったし、考えたこともなかった!!
「転写とは、DNAの塩基配列をRNAにコピーすることをいいます。もう少し詳しく説明するならば、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)の4つの塩基がどのような順番で、どれだけの長さでつながっているのかを"正確に"コピーする過程が「転写」です。
DNAの鎖は2本でワンセットとなっていますが、転写の過程ではそのうちの一方だけが写し取られて、どちらの鎖がRNAにコピーされるのかはすでに決まっています。
遺伝情報として意味を持つ塩基配列がある鎖ではなく、その反対側、すなわち遺伝情報の鋳型となる方の鎖が転写されるのです。感覚としては遺伝情報のスタンプを作るようなものです。
*鋳型は大事にとっておかれるようになってるわけねぇ ^^
転写されたmRNAに対するコドンに1:1対応するアミノ酸をt-RNAが運んで来てリボソームでタンパク質として組み立てられるわけですから...コピーのコピーで元に戻るわけですねぇ☆
これはおそらく…DNAの複製=細胞分裂のときも行われているのかいなぁ?
それともそのときは、それぞれを鋳型にしたコピーが作られるんだろうか知らん?
で、どちらが鋳型かってことはわかるようになってるはずなんですよね?
見つけた!!
どうも、DNAの場合は、2本鎖がいずれも鋳型となってコピーされるようなのねぇ ^^;...どちらが鋳型かってことは...よくわからんが…DNAポリメラーゼがダイレクトにくっつく方なんだろうと推測 ^^
www.tmd.ac.jp/artsci/biol/pdf3/Chapt11.doc より 引用 Orz〜
「1.DNAの複製
1)メセルセンとスタールの実験
1953年にワトソンとクリックがDNAの構造のモデルを短い論文で提出したときに、染色体が複製するときに必然的に必要なDNAの複製は、一方の鎖それぞれを鋳型にして新しい鎖が複製されて、2本の二本鎖DNAができるだろうと予想した。このような複製の仕方を半保存的複製(semi-conservative replication)と呼んでいる。
この論文を見てMatthew MeselsonとFranklin Stahlはすぐに、これが実際に起こっていることかどうか実証する必要があると考えた。複製の方法には、半保存的複製以外に、保存的複製(もとの二本鎖DNAをそのまま鋳型にして、新しく二本鎖DNAが複製される)とランダム分断(日本鎖DNAを分断して複製し、再びつなぎ合わせる)が理論的にはありうると考えられるからである。
・・・
*「作り出された二組のDNA二本鎖は、「複製のための鋳型となったDNA鎖」と「新しく合成されたDNA鎖」の2本の鎖で構成されます。言い換えると、それぞれのDNA二本鎖は元のDNA鎖を1本ずつ含んでおり、このような複製は「半保存複製」と呼ばれます。」...上記サイトより Orz〜
この実験は、明らかに新しく複製された二本鎖DNAの半分が軽いNの鎖で、もう一本が元の重いNのDNAであることを示している。こうして複製は予想通り、半保存的な様式でおこなわれることが実証されたのである。
大腸菌は原核生物であるが、その後、真核生物のDNAの複製も半保存的に起こっていることが確かめられる。真核生物のばあいは、一本のDNAは一本の染色体の構成単位なので、染色体の複製も半保存的に起こることになる。
・・・
現在では、下の図のような機構で複製が起こると考えられている。リーディング鎖では、DNAポリメラーゼが鋳型鎖に相補的なヌクレオチドを連続的につないでいく。反対側のラギング鎖では、別のDNAポリメラーゼがまず①をつくり、ある長さ合成されると複製開始点へ戻って②を合成し、また戻って③を合成するというようにDNAフラグメントを合成し、この断片をリガーゼがつないでいく。こうして、もとのDNAと全く同じ2本の娘DNAができあがる。
DNAポリメラーゼは一本鎖になった鋳型鎖にいきなりDNAヌクレオチドを合成していくことはできない。そのため、最初はRNAヌクレオチドがプライマーゼによって数個付加されてプライマーとなり、これを手がかりとしてDNAヌクレオチド付加されて伸びていくことが分かっている。
DNA上には複製開始点が多数ある。複製がおこるときは、この複数の複製開始点から両方向に向かって複製がおこる。
複製の過程には、上の図にあるように、この他にも多くの酵素が関与するが、ここでは省略する。
上記サイトにも載ってましたわ ^^
「DNAの複製において、DNA鎖の方向性は重要です。
DNA鎖の方向は、リン酸の結合の向きによって決定され、DNA二本鎖のうち片方の鎖は「5'→3'」方向、一方はそれとは逆の「3'→5'」方向です。
複製の過程で、まずDNA二本鎖が巻戻ることにより、塩基の結合が外されます。
mRNAの時と同様に、二本鎖のあいだに隙間を作ります。
そのあと、「3'→5'」方向のDNA鎖に、DNAの合成を担う酵素が結合します。
そして酵素はDNA一本鎖の上を「3'→5'」方向に移動しながら、塩基にヌクレオチドを相補結合させた後、ヌクレオチド同士を結合して、相補的なDNA鎖を合成します。
DNAの二本鎖で結合が外れている部分の端の、Y字型に二股になっているところまで来ると、酵素は逆方向に向きを変えます。
このポイントを「複製フォーク」といいます。
それから今度はもう一方の鎖、すなわち「5'→3'」方向のDNA上を、それまでとは逆向きに動きし、こちら側の鎖にも相補的なDNA鎖を合成していきます。
ただしこのときに、DNAは全て連続的に合成されるわけではありません。
「5'→3'」方向のDNA鎖に小さなRNAを複数形成し、その隙間を埋めるように断続的にDNAを合成します。
最終的にはRNAの部分を切り取り、その部分のDNAを合成・連結することによって、ひとつながりのDNA鎖が完成することになります。
DNAの複製では、このような仕組みがDNA上のあちこちにある複製起点で起こり、最終的に二組のDNA二本鎖が作られます。
ちなみに、DNA複製の速度は、1.8mのDNAを持つヒトの場合で7時間程度だと言われています。」
*言葉がいろいろ出て来てこんがらがって来る…^^;
「細胞レベルでは、生物にとって何が大事か?
それは、自身の遺伝情報(=ゲノム)を正確にコピーし伝承することです。
【ゲノム】その生命体を構成するすべての遺伝情報
この情報は、DNAという構造に暗号化され、載っています。
【DNA】ゲノム情報を含む鎖状の化学物質
ヒトのDNAは、なんと、1個の細胞につき1.8メートルもあるのです!
この鎖が絡まらないよう、タンパク質製の糸巻きに簡単にクルクル巻かれています。
これが、クロマチンという構造です。
【クロマチン】鎖状のDNAとタンパク質の複合体
なぜ簡単に巻くのかと言うと、コピーするときにDNAの鎖をほどきながら
その暗号を読み取るので、ギュッと巻いてしまったら面倒だからです(笑)
そして、このクロマチンがバラバラにならないよう、核の中に包んでいます。
【核】クロマチンを包む構造体
しかし、この”核”は、実は”細胞が分裂してない時(=間期)”に限定で見られる構造なんです。
ですので、ウィキさんでも載せてるこの図は厳密に言うと間違いです。
正確な核は、”染色体”でなく鎖状の”クロマチン”を描きましょうφ(・ω・ )
【染色体】複製後のDNAが凝縮され、X型になった構造
間期に核内で複製されたDNAは、分裂期にはこれでもかというくらいギュッと小さく固まります。(この時、核はいったん消失します。)
なぜ、ギュッとする必要があるのでしょう?
それは、両側から引っ張って2つに分けるのに、X型にまとまってた方が一気に離せるからです。このように、細胞が何度も何度も分裂する過程の中で、できるだけミスのないようなシステムがちゃんと備わっているのです。
最後に遺伝子です。
【遺伝子】タンパク質の情報を刻んだ、DNA上の特定の領域
DNAの中には90%以上が遺伝子ではない領域が含まれていて、どんな役割を持つのか解明されていません。10%以下の領域に、臓器を作り、表情や性格を形成する情報が刻まれているのです。」