DNAとRNAの構造と機能（表）

あらゆる形態の生物がウイルスから始まり、高度に組織化された動物（人間を含む）で終わる、彼らはユニークな遺伝的装置を持っています。これは、デオキシリボ核酸とリボ核酸の2種類の核酸の分子によって表されます。これらの有機物質には、生殖中に親個体から子孫に伝達される情報がコード化されています。この研究では、細胞内のDNAとRNAの構造と機能の両方を研究し、生物の遺伝的特性の伝達プロセスの根底にあるメカニズムについても考察します。

結局のところ、核酸の特性はいくつかの共通の特徴がありますが、多くの点で異なります。したがって、さまざまな生物群の細胞でこれらの生体高分子によって実行されるDNAとRNAの機能を比較します。作品で提示された表は、それらの根本的な違いが何であるかを理解するのに役立ちます。

核酸は複雑な生体高分子です

分子生物学の分野での発見、特に、20世紀初頭に起こったデオキシリボ核酸の構造の解読は、現代の細胞学、遺伝学、バイオテクノロジー、遺伝子工学の発展の推進力となりました。有機化学の観点から、DNAとRNAは繰り返し繰り返される単位からなる高分子物質です-モノマー、ヌクレオチドとも呼ばれます。それらは相互接続され、空間的自己組織化が可能なチェーンを形成することが知られています。

そのようなDNA高分子はしばしば特別な特性を持ち、ヒストンと呼ばれる特別なタンパク質。核タンパク質複合体は特別な構造を形成します-ヌクレオソームは、次に染色体の一部です。核酸は、細胞の核と細胞質の両方に見られ、ミトコンドリアや葉緑体などの細胞小器官の一部に存在します。

遺伝の実体の空間構造

DNAとRNAの機能を理解するには、次のことが必要です。それらの構造的特徴を理解する。タンパク質と同様に、核酸には高分子の組織化のいくつかのレベルがあります。一次構造はポリヌクレオチド鎖で表され、二次および三次構成は共有結合の出現により自己複雑化しています。分子の空間形状を維持する上での特別な役割は、水素結合とファンデルワールス相互作用力に属します。その結果、スーパーコイルと呼ばれるコンパクトなDNA構造ができあがります。

核酸モノマー

DNA、RNA、タンパク質などの構造と機能有機ポリマーは、高分子の定性的および定量的組成の両方に依存します。どちらのタイプの核酸も、ヌクレオチドと呼ばれる構成要素で構成されています。化学の過程で知られているように、物質の構造は必然的にその機能に影響を与えます。 DNAとRNAも例外ではありません。酸自体の種類と細胞内でのその役割はヌクレオチド組成に依存することがわかります。各モノマーには、窒素塩基、炭水化物、リン酸残基の3つの部分が含まれています。 DNAには、アデニン、グアニン、チミン、シトシンの4種類の核酸塩基があります。 RNA分子では、それぞれアデニン、グアニン、シトシン、ウラシルになります。炭水化物は、さまざまな種類のペントースで表されます。リボ核酸にはリボースが含まれていますが、DNAにはデオキシリボースと呼ばれる脱酸素化された形態が含まれています。

デオキシリボ核酸の特徴

まず、DNAの構造と機能を見ていきます。より単純な空間構成を持つRNAは、次のセクションで検討します。したがって、2つのポリヌクレオチド鎖は、核酸塩基間で形成された水素結合を繰り返し繰り返すことによって一緒に保持されます。アデニン-チミンのペアには2つあり、グアニン-シトシンのペアには3つの水素結合があります。

プリンとの保守的な対応ピリミジン塩基はE.シャルガフによって発見され、相補性の原理と呼ばれていました。一本鎖では、ヌクレオチドは、ペントースと隣接するヌクレオチドのオルトリン酸残基との間に形成されたホスホジエステル結合によって相互接続されています。両方の鎖のらせん形は、ヌクレオチドの一部である水素原子と酸素原子の間に発生する水素結合によって維持されます。より高い-三次構造（スーパーコイル）-は真核細胞の核DNAの特徴です。この形では、クロマチンに存在します。しかし、バクテリアやDNAを含むウイルスには、タンパク質とは関係のないデオキシリボ核酸が含まれています。それはリング状の形で表され、プラスミドと呼ばれます。

ミトコンドリアと葉緑体のDNAは同じ外観をしています。-植物および動物細胞の細胞小器官。次に、DNAとRNAの機能の違いを調べます。以下の表は、核酸の構造と特性におけるこれらの違いを示しています。

リボ核酸

RNA分子は1つのポリヌクレオチドで構成されていますフィラメント（一部のウイルスの二本鎖構造を除く）。これは、核と細胞質の両方に存在する可能性があります。リボ核酸にはいくつかの種類があり、構造と特性が異なります。したがって、メッセンジャーRNAは最も高い分子量を持っています。それは遺伝子の1つで細胞核で合成されます。 mRNAの役割は、タンパク質の組成に関する情報を核から細胞質に伝達することです。核酸の輸送形態は、タンパク質モノマー（アミノ酸）を結合し、それらを生合成の部位に送達します。

最後に、リボソームRNAが核小体で形成され、タンパク質合成に関与しています。ご覧のとおり、細胞代謝におけるDNAとRNAの機能は多様で非常に重要です。それらは、まず第一に、どの生物が遺伝物質の分子を含んでいるかの細胞に依存します。したがって、ウイルスでは、リボ核酸は遺伝情報のキャリアとして機能することができますが、真核生物の細胞では、デオキシリボ核酸のみがこの能力を持っています。

体内のDNAとRNAの機能

それらの重要性の観点から、核酸、タンパク質は最も重要な有機化合物です。それらは、遺伝的特性と形質を親から子孫に保存し、伝達します。 DNAとRNAの機能の違いを定義しましょう。次の表は、これらの違いをより詳細に示しています。

ウイルスの遺伝の実体の特徴は何ですか？

ウイルスの核酸は次のようになります一本鎖または二本鎖のスパイラルまたはリング。 D.ボルティモアの分類によると、小宇宙のこれらのオブジェクトには、1つまたは2つの鎖からなるDNA分子が含まれています。最初のグループにはヘルペス病原体とアデノウイルスが含まれ、2番目のグループにはたとえばパルボウイルスが含まれます。

DNAおよびRNAウイルスの機能は自分の遺伝情報を細胞に浸透させ、ウイルスの核酸分子の複製反応を実行し、宿主細胞のリボソームでタンパク質粒子を組み立てます。その結果、細胞代謝全体が寄生虫に完全に従属し、寄生虫は急速に増殖して細胞を死に至らしめます。

RNAウイルス

ウイルス学では、これらの生物の分裂が受け入れられていますいくつかのグループに。したがって、最初のものには一本鎖（+）RNAと呼ばれる種が含まれます。それらの核酸は、真核細胞のメッセンジャーRNAと同じ機能を果たします。別のグループには、一本鎖（-）RNAが含まれます。まず、転写はそれらの分子で起こり、（+）RNA分子の出現につながり、次にそれらはウイルスタンパク質を組み立てるためのテンプレートとして機能します。

上記に基づいて、すべてのためにウイルスを含む生物では、DNAとRNAの機能は次のように簡単に特徴づけられます：生物の遺伝形質と特性の保存とそれらの子孫へのさらなる伝達。