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分子生物学~翻訳

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セントラルドグマの中で翻訳は行われる。

コドン:遺伝子暗号
5’から3’の向きに読み込まれる。ポリペプチドはN末端からC末端に向けて合成される。

20111208_news01

翻訳の場は、リボソームで行う。
リボソームはmRNAの上を移動し開始コドンから終始コドンを読取る。

mRNAの連続する3塩基をコドン(codon)
酸に対応するが、UAA, UAG, UGAの3つに対応するアミノ酸はなく、タンパク質合成の終了を指定する(終止コドン)
mRNAの翻訳の際、最初に現れるAUGはタンパク質合成の開始を指定する(開始コドン)

 

GAAUAGGCGCCATTAGAUAUG GUU UGU UUU GCG.……CAU UAA UAUAGCGAUUUU.……
開始コドン 終止コドン

アンチコドンを持ったtRNAがコドンに対応するアミノ酸を結合してアミノアシルtRNAになる。
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運び込まれたアミノ酸はrRNAの触媒作用で連結されポリペプチドができる。

分子生物学~セントラルドグマとレトロウイルス

セントラルドグマ Central Dogma
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セントラルドグマ DNA 転写➡ mRNA タンパク質
セントラルドグマの例外 ←逆転写 逆反応出来ない
×←

塩基配列
GUX(X:任意)➡Val(バリン)

 
セントラルドグマの例外
レトロウイルスの逆転写反応

レトロウイルス 一本鎖RNAウイルス
ssRNAウイルス
ssRNAがゲノム
RNAウイルスの一種
dsDNAに変換
(by逆転写酵素)

virus1

分子生物学~転写とスプライシングパターン

転写とは
①DNAの塩基配列をもとにRNAを合成すること。
②RNAポリメラーゼが行う
③原核:RNAポリメラーゼは1種類。真核:3種類RNAポリメラーゼ Ⅱ

原核
生物
RNA polymerase
ポリメラーゼ
真核
生物
RNA polymerase Ⅱ=(メッセンジャーRNA)
タンパク質になる領域の転写
 

RNA polymerase Ⅰ=(リボソームRNA)
RNA polymerase Ⅲ=(トランスファーRNA)

RNAポリメラーゼはDNA上のプロモータに結合し転写する

img_3

⑥真核生物の転写産物はプロセッシングを受けて成熟したmRNAとなる。
プロセッシング:(スプライシング+キャップ付加+ポリA付加)

 

転写直後のRNA(転写直前)
:Primary Transcript(最初に転写されたもの)
:Pre RNA
プロセッシング
cap付加
5′-cap
特殊ヌクレオチド
7メチルグアノシン
リボソーム
が認識する
ポリA付加
3′-polyA
AAAAA アデニン(アデノシン) 翻訳効率
をあげる
スプライシング 切りだし反応
※スプライシングの
パターンはいくつもある
※選択的スプライシング
(alternative)
mRNA

 

poly-A、ホノユイテ

※ 真核生物の多くの遺伝子はエキソンとイントロン構造から成立つ

エキソン コード領域 スプライシングで残る
イントロン 非コード領域 スプライシングで切りだされる

ダウンロード

splice

⑦スプライシングとはイントロンを切りだす過程
fig17_1
※選択的スプライシング
(alternative:選択的:オルターネーティブ)
とは
スプライシングパターンを変えることで同じ遺伝子から異なる遺伝子産物を作ることができる。

選択的スプライシングを変えることで限られたコード領域から多くのタンパク質(ポリペプチド)を作る事が出来る。

ヒトの コード領域 2-2.5万
選択的スプライシングパターンで
タンパク質 5-10万

復習
anchisensusa

センス鎖
アンチセンス鎖 転写の鋳型

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。

生物の複雑さを知る生命科学と医療

エピジェネティクス
タンパク質
RNA
mRNA(メッセンジャーRNA)

●ES細胞はアメリカで出来た。
欠点:人間の受精卵を使う。

●iPS細胞は知ってる通り京都大学で出来た。
受精卵を使わない多能性幹細胞を作る。
臓器を作るのは難しいが細胞を作れる。
目的な細胞を分化させないと、目的の細胞に使えない。

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