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分子生物学~ファージの遺伝学

ファージの遺伝学 (Hershey、Chase)

T2phage
T:type
t2 phage2
E-Coli
Esherichia Coli
シェーリヒアコーライ
Coli:大腸菌
cell-ecoli

T2ファージのタンパク質を35S、DNAを32Pで標識

c0025115_19162237

T2ファージが大腸菌に感染するとファージDNAだけが大腸菌に注入され、T2ファージは大量に複製される。DNAは反保存的に複製される。

DNAは半保存的に複製されるDNA_replication_split.svg

 

遺伝の基礎~メンデルの法則

・機能を持ったDNA部分(塩基配列)を遺伝子という。
・DNAはヒストンなどのタンパク質に巻きついてヌクレオソーム構造を形成
・ヌクレオソーム構造がコンパクトにパッキングされて染色体を形成
・染色体上で遺伝子の位置のことを遺伝子座標という

 

光学顕微鏡
染色体
:Chromosome
M期
分裂期
観察できる コンパクト(密)に
パッキング
間期 見れない パッキングは
M期より疎

 

ヘテロクロマチン構造
比較的密

ユー
クロマチン構造
ユーeu:真性
比較的疎
に分かれている。

ヒトのゲノム 3×10の9乗bp コード領域
2.2万-2.5万
タンパク質
5-10万種類
チンパンジー 99%同じ 人間と2%程度で98%は?
ショウジョウバエ 1.4万

 

G.mendel(グレゴリーメンデル):1865年
エンドウ豆  丸としわで遺伝子の解明を理解した。

対立形質 丸:AA しわ:aa
対立遺伝子
(alleleアレル)
A a
多糖が 多糖合成酵素が 多糖合成酵素の
丸豆A 充満 ある コードがある
疎タンパク質
しわ豆a 欠損 ない 機能を失った塩基配列
機能を失ったタンパク質

純系とは
純系:全てのアレルがホモ接合
哺乳類動物ではマウスが純系でできる

分離の法則:減数分裂の際、対立遺伝子は1個づつ配偶子に入る3:1で丸としわができる
遺伝子型:genotype
ホモ結合:AA aa
ヘテロ結合:Aa

優性の法則:たいていの対立遺伝子には優性/劣性の関係がある
ヘテロ結合で作用が表現型に反映されるか?

優性
dominaut
A:丸 Aの作用>aの作用 Aa➡丸
劣性
recessive
a:しわ


例外
オシロイバナ花の色
赤の色が出来ずにピンク
P 白(aa)+赤(AA)
F1   ピンク(Aa)
赤色色素合成酵素

例外:ABO式 血液型
AO➡A型
BO➡B型
AB➡AB型

独立の法則:異なった染色体上にある遺伝子は別個独立に配偶子に入る
丸:しわ=3:1
緑:黄=3:1
丸緑:丸黄:しわ緑:しわ黄色=9:3:3:1

例外:
異なる染色体:-A/a- -B/b-
連鎖している染色体:-A/a-B/b-

以下、参考

mennderu

 

細胞の増殖~減数胞分裂

DNA複製 第一分解 第二分解
染色体 2倍体
2n
1倍体
1倍体
DNAの量 2C×2(複製)=4C 2C C

染色体:C

16

zu01b

 

クロスオーバー:組み換え

 

 

 

精子と卵子の形成
gamatogen
減数分裂の第一分裂では
卵子の小さな細胞と大きな細胞ができる。
小さい方を極体と呼ぶ。

減数分裂の第ニ分裂では
極体の細胞は:極体を2つ作る
大きな細胞は:極体と大きな細胞をつくる。

よって、3つの極体が出来るが、消滅してしまう。
のこる1つの大きな細胞が卵子として出来上がる。

細胞の増殖~染色体

 

染色体(Chromosome:クロモソーム)の構造
染色体をひも解く
ヒストンというタンパク質に巻かれている。
この巻いている構造をヌクレオソーム構造
さらにヌクレオソーム構造の集合体をクロマチン構造

hirota_fig01

 

ヒトのゲノムの基礎知識
3×10の9乗のDNA

相同染色体
は23種類
常染色体 男女共通の染色体 22本
性染色体 男女で違うもの
:女:XX、男XY
1本

染色体の全長の違い
染色体には短腕と長腕があり23種類の全長がそれっぞれ違う2-4

短腕:P 長腕:q

男女の決め方~染色体のデフォルトは女性だった

性腺 卵巣 女性:XX
↓+Y染色体
精巣 男性:XY

 

染色体のミス

X 女性になる:ターナー症候群
XXY 男性:クラインフェルター症候群
Y 生まれてこない:流産

 

染色体はHの構造
ひも解くとDNAの重らせん構造
DNAの一部分を遺伝子(gene、genom)という
geneには1つの機能の設計図がある単位となる
souyaku_06a

mRNA、tRNA、rRNA

Anfinsen
RNase(リボヌクレアーゼ)

大量の尿素で立体構造はふにょふにょになり重くなって沈殿し機能を失う。アミノ酸配列は、そのままなので尿素を除去出来れば、元の立体構造に戻れる。

 

1.生命現象はタンパク質の反応である。
2.タンパク質の構造と機能はアミノ酸配列で決まる。
3.アミノ酸配列はDNAの塩基配列で決まる

DNA塩基配列
が決ればアミノ酸配列も決りタンパク質の立体構造として機能する

DNA塩基配列 アミノ酸配列 固体の立体構造
リボソーム 機能
4種A,T,G,C 20種類

 

mRNA
(メッセンジャーRNA)
DNAの転写コピーをし、リボソームの中央に割って入る。
G➡C
T➡A
A➡u
C➡G
リボゾーム タンパク質とrRNAで出来ている。
rRNA:リボソームRNAリボソームの形状はダルマ型
小さい方を小サブユニット
大きい方を大サブユニット
tRNA
(トランスファーRNA)
翻訳する
・tRNAは遺伝暗号:コドンを解読する部分(アンチコドン)とアミノ酸を結合する部分からなる。
・遺伝暗号は連続する3つの塩基(triplet)のアミノ酸を転移する。
・翻訳は開始コドンから始まる。開始コドンに対応するアミノ酸はメチオニン。
(しかし、ポリペプチド鎖の合成の後に、様々な修飾が起こるので、全てのタンパク質のN末端がメチオニンであるわけではない。)
・翻訳の終始コドンで終了し、終始コドンに対応するアミノ酸はない。
rRNA
(リボソーム
RNA)
ポリペプチド形成反応を触媒するのはrRNAである。

mRNA
File:Ch1 trans.jpg

センス鎖
アンチセンス鎖 mRNAに転写させる方をいう

tRNA

 

開始コドン終始コドンに関して

 

セントラルドグマ(Central Dogma
DNA➡転写➡mRNA➡翻訳➡タンパク質
アミノアシルtRNA

ペプチド結合 転移反応

DNAの塩基配列の形で記録された伝達情報がタンパク質の形で機能を発揮するような事を伝達情報の発現という。