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DNAとRNA：定義、特徴、違い、

DNAとRNA：プロセスの定義、特徴、違い、考察– DNAとRNAの意味と違いは何ですか？、この機会に Knowledge.co.idについて それともちろんそれを取り巻く他のことについて話し合います。 それをよりよく理解するために、以下の記事の議論を見てみましょう。

目次

  • DNAとRNA：定義、特徴、違い、プロセスの考察
    • DNA構造
    • DNAの特徴
    • DNA複製
    • DNA複製段階
    • DNA複製仮説
    • DNA修復
    • RNA構造
    • RNAタイプ
      • タンパク質合成
      • 原核生物と真核生物のタンパク質合成
    • タンパク質合成段階
      • 転写
      • 翻訳
    • DNAに関する議論
      • DNA機能
    • RNAに関する議論
      • RNA機能
    • DNAとRNAの違い
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DNAとRNA：定義、特徴、違い、プロセスの考察

DNA（デオキシリボ核酸）またはデオキシリボース核酸（ADN）は、指示を保存する生体分子の一種です。 -生きている細胞が存在する核酸の形でのすべての生物と多くの種類のウイルスの遺伝的指示 生活。 RNA（リボ核酸）またはリボ核酸は、遺伝子の解読、コーディング、調節、および発現におけるさまざまな生物学的役割に関与するポリマー分子です。

DNA構造

DNAは、すべての生細胞とほとんどのウイルスに見られる遺伝物質です。 DNAはタンパク質の合成と複製に必要な情報を運びます。

DNA二重らせん鎖（二重らせん）の構造。各鎖はポリヌクレオチドであり、ヌクレオチドで構成されています。各ヌクレオチドは、糖、塩基、リン酸の3つのユニットで構成されています。 ヌクレオチドには、塩基と対になった糖であるヌクレオシドが含まれています。 ポリヌクレオチドの各ヌクレオチドは、同じ化学結合（塩基結合）によってリンクされています。 ヌクレオチドの構造はで構成されています。

  • 1つの糖分子

砂糖には、リボース（ペントース）とジオキシリボース（アルドペントース）の2種類があります。

  • 塩基対

塩基対には、プリンとピリミジンの2種類があります。 プリンは、水素単結合を持つアデニン（A）とグアニン（G）で構成されています。 一方、ピリミジンはシトシン（S）とチミン（T）で構成されています。 塩基対は水素結合によってリンクされ、プリンはプリミジン（2つの水素結合を持つA-T）および（3つの水素結合を持つG-S）とペアになります。

  • リン酸塩

ペントース糖に結合したリン酸は、ホスホジエステル結合と呼ばれる結合を形成します。

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DNAの特徴

DNAは鎖のような構造をしており、ねじれた自己複製二重らせんを持っています。 さらに、DNAには次のような他の特徴があります。

  • 一倍体細胞のサイズは3x 109塩基対に達します
  • 1本の染色体の長さは±7cmです。
  • 鎖を分離することができます（アルカリと熱による変性）

DNAが摂氏1000度に近い高温状態にある場合、変性が発生する可能性があります。変性は、特にパートナーとのDNAを分離します。 G-C塩基対には3つの水素対があるため、水素結合が2つしかないA-T塩基は、より耐性があります。 ホット。 そして、無傷のRNAが適切なパートナーと再結合した状態で、すべての条件（温度低下）で戻されたときに再生を受けることができます。

  • 遺伝物質として機能する（キャリア形質）

遺伝物質としてのDNAは、遺伝子発現において機能し、DNAはすべての細胞活動を調節し、細胞が必要とするタンパク質テンプレートを形成することができます。

  • タンパク質合成において同じ組成機能を持つ2つに複製/増殖します。

DNA複製

DNA複製は半保存的です。つまり、2つのDNA鎖は、新しいDNA鎖を作成するための器用さとして機能します。

DNA複製は、分裂（生殖）のために遺伝物質を準備するプロセスです。 原核細胞は常にDNAを複製しています。 真核生物では、DNA複製のタイミングは、有糸分裂または減数分裂の前の細胞周期の段階で、高度に調節されています。

真核生物の複製速度は原核生物の複製速度の10倍です（真核細胞のリボソームは核の外側にあるため、mRNAは核膜を通過する必要があるため）。 一方、ヒトゲノムの複製には8時間かかります。 複製は半保存的であり、5から3への合成の方向である2つの方向（方向）で発生します。 DNA複製の段階は次のとおりです。

DNA複製段階

  • 開始段階

DNAヘリカーゼの助けを借りて二重らせん鎖を開く。 ヘリカーゼは、ATPをエネルギーとしてADPに変換し、別々のDNA鎖を開いて伸ばします。 DNA複製段階を助けるタンパク質であるDNAヘリカーゼは、次のもので構成されています。

    • 後続のテンプレート（「3-5」）を方向（「5-3」）にアタッチするヘリカーゼII / III
    • 合成される最初の鎖に結合し、その方向を「3-5」に変えるRepタンパク質
  • DNAはDNAポリメラーゼIIIによって複製され始めます

DNA鎖の張力を低下させるトポイソメラーゼ（DNAジャイレース）、その後のDNA鎖の支援 一本鎖は一本鎖結合タンパク質によって結合され、二重らせんの形成を防ぎます バック。

  • DNA鎖が伸びて、新しい一本鎖DNAが形成されます
    • リーディングストランド：「5-3」から正しい方向への新しいストランド
    • ラギングストランド：方向が「3-5」で、ストランドに亀裂がある新しいストランド
  • 一次RNAには一次RNAを結合するプライマーゼ酵素があり、プライマーゼ酵素は岡崎フラグメントを形成することができます。 RNAプライマーはリーディング鎖で1回だけDNAを合成し始めますが、ラギング鎖では各岡崎フラグメントで始まります。
  • プライマーゼ酵素は他のポリペプチドと結合することができ、その時点でプリモソームは活性であり、プリモソーム 合成の方向を「3-5」から「5-3」に変更します。プリモソームは一次RNAの場合にのみ表示されます 自由。
  • 次に、RNAプライマーが放出され、DNAポリメラーゼIに引き継がれて合成され、その前の岡崎フラグメントの部分に近づき、合成の方向が「5-3」に変更されます。
    隣接する岡崎フラグメントはDNAリガーゼによって結合されています

DNA複製仮説

DNA複製については、DNA二重らせんがDNA複製プロセスでどのようにコピーを作成するかを説明する3つの仮説があります。これらは次のとおりです。

  • 保守的な仮説、DNA二重らせんバンドは無傷の状態で新しいバンドを形成します
  • 半保存的仮説は、DNA二重らせんバンドが開き、それぞれが補体として新しいバンドを形成するというものです。
  • 分散仮説は、DNA二重らせんの古い鎖と新しく形成された鎖の混合物です

DNA修復

DNA修復は、損傷したDNAを修復するプロセスであり、次のようなものがあります。

  • 塩基修飾（化学変化、塩基損失、隣接する塩基間の共有結合）
  • DNAの転写と翻訳の失敗
  • 重度のDNA損傷（DNA切断）

DNA修復は、次の3つの方法でグループ化されます。

  • ダメージの逆転、すぐに交換

DNAを切断する必要がなく、交換するだけでよいため、これが最も簡単な方法です。

  • ダメージ除去、除去

交換するにはカットする必要があるため、より複雑で、次のように分かれています。

    • 損傷したベースを別のベースと交換するだけで、塩基除去修復を行います。
    • 酵素で行われるミスマッチ塩基置換によるミスマッチ修復。
    • 損傷したDNAセグメントの1つを切断することによるヌクレオチド除去修復。

損傷許容は、障害を許容し、次のように分けられます。

    • 姉妹染色分体を使用して損傷を修復する相同組換え（HR）（削除なし）。
    • 非相同末端結合（NHEJ）、分解が同じでない場合、最初に外核で平坦化され、次に特定の酵素が機能し、結合します（削除によって）。

RNA構造

RNAは高分子であり、特定のウイルスにのみ見られる遺伝子情報の保存および配布として機能します。

RNAは単一のポリヌクレオチド鎖であるか、単一のらせんとしても知られています。 各リボヌクレオチドは、5つの炭素、窒素塩基、リン酸基の3つの分子グループで構成されています。 DNAとは対照的に、RNAのピリミジン塩基対はシトシン（S）とウラシル（U）で構成されています。 プリン塩基対は、アデニン（A）とチミン（T）で構成されています。

RNAタイプ

タンパク質合成の過程で必要なときに形成されるRNAには、次の3種類があります。

    • リボソームRNA（RNAr）。 RNArは核内のDNAによって刻印されています。 RNArは、サブユニットに配置されたリボソームの主要な構造成分であり、リボソーム内のコドンとアンチコドンの間の結合を支援するように機能します。
    • トランスファーRNA（RNAt）。 tRNAの一端にはアンチコドンと呼ばれる3つの短い塩基配列があり、酸を運びます。 タンパク質合成に有用な細胞質からの特定のアミノ酸、すなわち、 RNAd。
    • メッセンジャーRNA（RNAm）、メッセンジャーRNA（RNAd）としても知られています。 RNAdは、核染色体からリボソームまでの遺伝暗号（コドン）です。 次に、RNAd遺伝暗号は、ポリペプチド鎖のアミノ酸配列を決定するためのテンプレートになります。

  • タンパク質合成

タンパク質は私たちの体細胞で最大の有機成分です（10-15％）。 細胞タンパク質は、特定の代謝性疾患のマーカーです。 したがって、タンパク質は細胞代謝において重要な役割を果たします。 酵素、ビタミン、規制物質、特定のホルモンもタンパク質です。

  • 原核生物と真核生物のタンパク質合成

タンパク質合成は動的なプロセスであり、環境に応じて変化する可能性があります。 原核細胞でのタンパク質合成のプロセスと細胞質での真核生物のDNAには違いがあります。

    • 原核生物：
      • 細胞質内のDNA
      • 転写と翻訳のプロセスは細胞質で起こります
      • DNA転写から生じる一次RNA産物はすぐに機能することができます
    • 真核生物
      • 核内のDNA
      • 転写は核で起こり、翻訳はリボソームで起こります
      • 一次RNAは、機能的なRNAになるために成熟プロセスを経る必要があります。

真核細胞では、一次RNAの転写と成熟は細胞核で起こります。 成熟は、7-メチルグアノシンで5 '末端にキャップを作るためのキャッピングプロセスです。 キャッピングに加えて; 3 '末端にポリアデニル酸テールが追加されています。 ポリAの添加量は、100〜200個の核酸塩基によって異なります。

さらに、一次RNAはスプライシング（触媒としての酵素リボ核酸であるリボソームを用いたSnRNAおよびHnRNタンパク質によるイントロンの切断/薄化）を受けます。 RNAスプライシングが起こると、フックのような構造が形成されます。 このプロセスの完了後、一次RNAは機能的になります（m-RNAの成熟になります）。 次の段階は、この成熟したRNAを核膜を介して細胞質のリボソームに輸送することです。

タンパク質合成段階

タンパク質合成は、転写と翻訳の2つの段階で行われます。

  • 転写

この段階で、DNA鎖のコドンがRNAにコピーされます。 m-RNAは、合成されるDNAとタンパク質の間のメッセンジャーとして機能します。 このプロセスは、シストロンと呼ばれる転写システムで行われます。 コドンは5 'から3'の端に方向をコピーします

開始場所（AUG）から終了場所（UAG、UAA、UGA）まで
RNAポリメラーゼは、DNA鎖のプロモーターに付着し、2本のDNA鎖を分離します。
RNAヌクレオチド鎖は自由に動き、水素結合がDNA鎖の塩基を完成させます。
RNAポリメラーゼは、5 'から3'の方向でRNAヌクレオチド鎖に結合します。
形成されたRNA鎖はDNA鎖から切り離されます。
RNAmは小胞体に輸送されます。
次に、リボソームはRNAm配列を読み取ります。 RNAmをタンパク質の形に変換するには、RNAtを使用してRNAm配列を読み取ります。 一度読み取られると、3つのヌクレオチドが1つのアミノ酸に翻訳されます。

転写が起こるための要件は、プロモーターとRNAポリメラーゼ酵素の間の相互作用です。 プロモーターは転写ドライバーであり、転写の絶対的な要件です。 RNAポリメラーゼ酵素：

原核生物には、RNAポリメラーゼの1つのタイプしかありません
真核生物には3種類のRNA-ポリメラーゼ（I、II、III）があります

ポリメラーゼIはリボソームDNAをコードします
ポリメラーゼIIは、転写中に作用する遺伝子、pre m-RNA、snu-RNA、m-RNA、および程度は低いがsn-RNAをコードします。
ポリメラーゼIIIは、t-RNAおよび低分子RNA（sn-RNAなど）をコードします

次の3つの段階があります。

開始：特定のDNAセクションへのRNAポリメラーゼの付着の結果としてのプロモーターの出現。
伸長：プロモーターが終了するまで（ターミネーター）、転写プロセス中に発生します。
ターミネーター：ターミネーターによるDNAの転写、およびm-RNA鎖の生成のためのプロモーターの停止

DNAの一本鎖には、特定の部分に沿って機能することができる多くのRNAポリメラーゼがあります。 m-RNAを生成するため、細胞は同じタイプの多くのタンパク質を短時間で生成できます。 また。

  • 翻訳

翻訳は、リボソーム上のポリペプチド（アミノ酸配列）の形でm-RNAコドンを翻訳するプロセスです。 1つのコドンの翻訳は1つのアミノ酸を生成します。 トリプレットコドンの最初から最後までの翻訳から始めます。

翻訳段階にはr-RNA（リボソームRNA）が含まれます。リボソームは2つのタイプ、すなわち小サブユニットと小サブユニットに分けられます。 これは1つのm-RNAで構成されていますが、大きなサブユニットは2つのm-RNAといくつかのタイプのタンパク質で構成されています 初期化。 これらの2つのサブユニットは、タンパク質合成が起こらない限り、結合しません。

このプロセスは、開始、延長、終了の3つの段階に分けられます。

    • 印心

それは、RNAdの5 '末端への小さなリボソームユニットの付着から始まります。
最初のtRNA（イニシエーター）は、位置Pの開始コドンAUGのRNAdにアンチコドンUACを持つアミノ酸メチオニンを持って到着します。
大きなリボソームユニットを小さなリボソームユニットに結合するプロセス。
ラージユニットリボソームには、tRNA付着のための3つの特別な位置、すなわちA、P、およびEがあります。 右端の位置Aは、アミノ酸を運ぶRNAのエントリーポイントです。 中央のP位置は、RNAtがアミノ酸を放出する場所です。 Eの左端の位置は、tRNAがリボソームを出る場所です。

    • 伸長

伸長は、新しいアミノ酸とアンチコドンを運ぶ新しいt-RNAの出現から始まります。
アンロックアミノ酸（AUG-lock）を備えたt-RNAと抗を備えた新しいt-RNAにシフトがあります 新しいコドンとアミノ酸（大きなサブユニットには、Eサイト、Pサイト、および3つの側面または場所があります。 サイト。

したがって、AサイトからPサイトへのシフトですが、t-RNAの開始時に、キーはすぐにAサイトを占有し、Eサイトで解放されるまでシフトします）
新しいt-RNAが来て、アミノ酸配列が伸長し、それがポリペプチドに配置されます。

    • 終了
      • ポリメラーゼはターミネーター（終止コドン）で分解します
      • 放出因子タンパク質は終止コドンに結合します。
      • ポリペプチド鎖に水を加える。
      • 終止コドンがアミノシルRNAtに結合できないため、翻訳が停止します。
      • ポリペプチド鎖はリボソームから切り離されています。
      • リボソームがmRNAを放出し、3 'および5'サブユニットに解離すると、プロセスは終了します。

DNAに関する議論

DNAは、構築単位がジオキシヌクレオチドであるジオヌクレオチド単位のポリヌクレオチドからなる核酸を持っています。 この遺伝子情報は通常、細胞に何かをするように指示するコマンドのコレクションです。

英語ではDNAはデオキシリボ核酸と呼ばれ、インドネシア語ではデオキシリボース核酸と呼ばれます。 DNAの化学構造は、ヌクレオチドの長鎖で構成されたポリマーです。

  • DNA機能

DNAの主な機能は遺伝物質を運ぶことです。 しかし、DNAの機能は非常に広く、すなわち次のとおりです。

    • 世代から世代へと遺伝物質を運ぶ
    • 直接的または間接的に生活をコントロールする
    • 自動触媒または自己倍増として
    • ヘテロ触媒として、または他の化合物の合成を実行します

RNAに関する議論

RNAはモノヌクレオチド単位のポリヌクレオチドからなる核酸を持っています。 RNAポリマーは、あるヌクレオチドのリン酸基と別のヌクレオチドのリボース糖基の間の交互の結合で構成されています。

  • RNA機能

RNAの機能については以下のとおりです。

    • 情報の蓄積として。
    • 生物に適用されるため、遺伝子発現の過程におけるDNAとタンパク質の間の仲介者として。
DNAとRNA：定義、特徴、違い、プロセスの考察

DNAとRNAの違い

  • DNAのペントース部分はリボースであり、RNAのペントース部分はジオキシリボースです。
  • DNAの分子形状は二重らせんですが、RNA分子の形状は折りたたまれた一本鎖の形をしているため、二重鎖に似ています。
  • RNAにはDNAのような塩基アデニン、グアニン、シトシンが含まれていますが、RNAにはチミンは含まれていません。代わりにRNAにはウラシルが含まれています。
  • DNAは染色体にありますが、RNAはRNAの種類に依存します。 核RNApまたはtRNAは細胞質に見られ、rRNA（リボソームRNA）は細胞質に見られます。 リボソーム。
  • 当然のことながら、DNAはRNAを形成しますが、RNAは、血液の筋肉、臓器、ホルモン、酵素などの形成など、生物にとって重要なタンパク質を形成します。

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