リボ核酸(RNA)は、細胞やウイルス内に存在する化合物です。 細胞では、リボソーム(rRNA)、メッセンジャー(mRNA)、トランスファー(tRNA)の3つのカテゴリーに分類できます。 3種類のRNAはすべて、細胞のタンパク質工場であるリボソームに含まれていますが、この記事では、細胞のタンパク質工場であるリボソームに焦点を当てています。 リボソームですが、細胞核(核を持つ細胞内)と細胞質、核と細胞の間の主要な細胞区画に自由に存在します 膜。 ただし、3種類のRNAは協調して機能します。
RNAとは何ですか?
mRNAとtRNAは、RNAヌクレオチドと呼ばれる構成要素からなる鎖に存在します。 これらの構築ヌクレオチドのそれぞれは、リボースと呼ばれる糖、リン酸と呼ばれる高エネルギー化学基、および4つの可能なものの1つで構成されています 「窒素塩基」リング状または二重リング状の構造で、その背景は炭素原子だけでなく多くの窒素原子からも構築されています(を参照)。 図)。 ヌクレオチドは、リン酸基と糖基を介して相互に接続します。これらの基は、リボース糖ごとに1つずつ、窒素塩基が結合する「バックボーン」を形成します。
RNAの4つの窒素塩基
ほとんどの場合、RNAには4つの塩基があります。 これらのうちの2つ、アデニン(A)とグアニン(G)は、2つの化学環を含み、プリンと呼ばれます。 他の2つは、それぞれ1つの化学環を含み、シトシン(C)とウラシル(U)であり、ピリミジンと呼ばれます。
mRNAとtRNAの合成
mRNAとtRNAは、「塩基対形成」と「転写」と呼ばれるプロセスを通じて合成されます。このプロセスでは、RNAの鎖がデオキシリボ核酸(DNA)の鎖と並んで配置されます。 地球上の生命の3つの主要な区分のうちの2つである細菌と古細菌では、RNA合成が起こります 単一の染色体に沿って(そしてDNAの鎖とさまざまなものからなる組織化された構造 タンパク質)。 生命の他の部門である真核生物では、RNA合成は核内で起こり、そこでDNAは1つ以上の染色体内にパッケージされます。 mRNAとtRNAの両方に、それぞれのヌクレオチドの4つの可能な塩基の特定の配列の形で情報が含まれています。 これらの配列は、次に、DNAのヌクレオチド配列、具体的には 塩基対形成中にRNA鎖を合成するために使用されたDNAのセクション(遺伝子と呼ばれる) 処理する。
mRNAの機能
mRNAの各分子または鎖は、タンパク質になるペプチド鎖にいくつかの「アミノ酸」を接続する方法についての指示を持っています。 ヌクレオチドがRNAの構成要素であるのと同じように、アミノ酸はタンパク質の構成要素です。 進化論は、生命の20個のアミノ酸のそれぞれがRNAヌクレオチドの一連の3つの窒素塩基によってコード化される「遺伝暗号」を生み出しました。 したがって、RNAヌクレオチドの各トリプレットは1つのアミノ酸に対応し、ヌクレオチドの配列は タンパク質を作るペプチド鎖に結合されるアミノ酸の配列を決定します。 場合によっては、アミノ酸はコドンと呼ばれる複数のヌクレオチドトリプレットで表すことができますが、RNAの各コドンは1つのアミノ酸のみを表します。 このため、遺伝暗号は「縮退」していると言われています。
tRNAの機能
mRNAにはアミノ酸を鎖に配列する方法に関する「メッセージ」が含まれていますが、tRNAは実際の翻訳者です。 RNAの言語をタンパク質の言語に翻訳することは可能です。 それぞれがアミノ酸(タンパク質ビルディングブロック)を表し、RNAとリンクできるtRNAの形態 コドン。 したがって、例えば、アミノ酸アラニンのtRNA分子は、アラニンの領域または結合部位と、アラニンの3つのRNAヌクレオチド、コドンのための別の結合部位を有する。
翻訳はリボソームで発生します
RNAコドン配列をアミノ酸配列に、したがって特定のタンパク質に翻訳するプロセス 実際には「翻訳」と呼ばれています。 これは、rRNAとさまざまな種類のリボソームで発生します。 タンパク質。 翻訳中、mRNAの鎖は、テープリーダーを通過する昔ながらのカセットテープのように、リボソームを通過します。 mRNAが移動すると、適切なアミノ酸を運ぶtRNA分子が、それらが一致するRNAコドンに結合し、アミノ酸の配列がまとめられます。