タンパク質合成の仕組み

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出発点としてのDNAの指示

タンパク質合成はDNAから始まります。DNAはタンパク質を作るための遺伝情報を含んでおり、細胞核内の遺伝子として組織化されたヌクレオチドの配列として保存されています。

転写

DNAの特定の部分がメッセンジャーRNA(mRNA)という分子にコピーされる過程で、このmRNAがその遺伝情報を核の外へ運び出し、細胞の他の部分へと届けます。

メッセンジャーRNA(mRNA)

コピーされた遺伝暗号を核からリボソームへと運ぶ分子で、リボソームは実際のタンパク質構築プロセス(翻訳と呼ばれる)が行われる細胞内の構造体です。

翻訳

リボソームで行われる過程で、mRNAの配列が3つのヌクレオチド(コドン)ずつ読み取られ、各コドンが成長中のタンパク質鎖に加えられる特定のアミノ酸を指定します。

トランスファーRNA(tRNA)

mRNA上の各コドンを読み取り、対応するアミノ酸をリボソームに届ける分子で、遺伝暗号とタンパク質を構成する実際の構成要素とをつなぐ重要な役割を果たします。

リボソーム

実際に翻訳が行われる細胞内の構造体で、mRNAの配列によって指定された正確な順序でアミノ酸を連結し、完全なタンパク質を形成する分子レベルの組み立てラインとして機能します。

分子生物学のセントラルドグマ

この転写に続いて翻訳が行われる二段階のプロセスは、しばしば分子生物学の「セントラルドグマ」として要約されます:遺伝情報はDNAからRNA、そしてタンパク質へと流れます。そしてこの基本的なプロセスは、知られているほぼすべての生命形態に共通しています。

よくある質問

なぜ細胞はDNAを直接使わずに、わざわざmRNAにコピーするのですか?

DNAは核の中で保護された状態にとどまる一方、mRNAは使い捨ての作業用コピーとして機能し、細胞の永続的な遺伝マスターコピーを傷つけるリスクを冒すことなく、リボソームまで移動することができます。

コドンは何通りあり、いくつのアミノ酸に対応していますか?

3つのヌクレオチドからなるコドンは64通り存在し、それらが合わせてタンパク質を構成する20種類の標準的なアミノ酸に加え、開始と終了の信号をコードしています。つまり、複数の異なるコドンが同じアミノ酸をコードすることもあります。