よく引用される「セントラルドグマ 分子生物学"は単純なスキームでキャプチャされます DNAからRNA、タンパク質. わずかに拡張された、これは デオキシリボ核酸細胞の核にある遺伝物質である、は、RNAと呼ばれる同様の分子を作るために使用されます（リボ核酸）と呼ばれるプロセスで 転写. これが行われた後、RNAはと呼ばれるプロセスで細胞内の他の場所でタンパク質の合成を指示するために使用されます 翻訳.
すべての生物は、それが作るタンパク質の合計であり、今日生きていて、これまでに知られているすべてのものにおいて これらのタンパク質を作るための情報は、その生物にのみ保存されています。 DNA。 あなたのDNAはあなたをあなた自身にするものであり、あなたが持っているかもしれないどんな子供にもあなたが渡すものです。
に 真核生物 生物は、転写の最初のステップが完了した後、新しく合成されたメッセンジャーRNA（mRNA）が核の外で、翻訳が行われる細胞質に到達する必要があります。 （核を欠く原核生物では、そうではありません。）核の内容物を取り巻く原核生物は選択的である可能性があるため、このプロセスは細胞自体からの能動的な入力を必要とします。
核酸
二 核酸 自然界、DNA、RNAに存在します。 核酸は、繰り返しサブユニットまたはモノマーの非常に長い鎖で構成されているため、高分子です。 ヌクレオチド. ヌクレオチド それ自体は、3つの異なる化学成分で構成されています。5つの炭素糖、1つから3つのリン酸基、および4つの窒素に富む（窒素）塩基の1つです。
DNAでは、糖成分は デオキシリボース、一方、RNAでは リボース. これらの糖は、リボースが5員環の外側の炭素に結合したヒドロキシル（-OH）基を持っているという点でのみ異なり、デオキシリボースは水素原子（-H）のみを持っています。
可能な4つ 核酸塩基 DNAにはデニン（A）、シトシン（C）、グアニン（G） そして チミン（T）。 RNAには最初の3つがありますが、 ウラシル（U） チミンの代わりに。 DNAは二本鎖であり、2本の鎖はそれらの核酸塩基で結合しています。 Aは常にTとペアになり、Cは常にGとペアになります。 糖基とリン酸基は、それぞれのいわゆるバックボーンを作成します」 相補鎖. 結果として生じる形成は二重らせんであり、その形状は1950年代に発見されました。
- DNAおよびRNAでは、各ヌクレオチドに1つのリン酸基が含まれていますが、遊離ヌクレオチドには2つ（ADP、アデノシン二リン酸など）または3つ（ATP、 アデノシン三リン酸).
メッセンジャーRNAの合成：転写
転写はと呼ばれるRNA分子の合成です メッセンジャーRNA（mRNA）、DNA分子の相補鎖の1つから。 他の種類のRNAもありますが、最も一般的なのは tRNA（トランスファーRNA） そして リボソームRNA（rRNA）、どちらもリボソームでの翻訳に重要な役割を果たします。
mRNAの目的は、タンパク質合成のためのモバイルでエンコードされた一連の指示を作成することです。 単一のタンパク質製品の「青写真」を含むDNAの長さは、遺伝子と呼ばれます。 各3ヌクレオチド配列には、特定のアミノ酸を作成するための指示が含まれています。 ヌクレオチドが核酸の構成要素であるのと同じように、酸はタンパク質の構成要素です 酸。
がある 20アミノ酸 全体として、本質的に無制限の数の組み合わせ、したがってタンパク質製品を可能にします。
転写はで発生します 核、転写の目的でその相補鎖から切り離されたDNAの一本鎖に沿って。 酵素、特にRNAポリメラーゼは、遺伝子の開始時にDNA分子に付着します。 合成されるmRNAは、テンプレートとして使用されるDNA鎖に相補的であるため、テンプレート鎖に似ています。 UがmRNAに現れることを除いて、独自の相補DNA鎖。 代わりに。
核内のmRNA輸送
mRNA分子が転写部位で合成された後、それらは翻訳部位であるリボソームに移動しなければなりません。 リボソーム 細胞質内で遊離しているように見え、小胞体と呼ばれる膜状の細胞小器官に付着しているように見えます。どちらも核の外側にあります。
mRNAが核膜（または核膜）を構成する二重原形質膜を通過する前に、mRNAは何らかの形で膜に到達する必要があります。 これは、タンパク質を輸送するための新しいmRNA分子の結合によって発生します。
得られたmRNA-タンパク質（mRNP）複合体が端に移動する前に、それらは核の物質内で完全に混合されるため、これらのmRNP複合体は 核の端の近くでたまたま形成されるものは、形成後の特定の時間に核を出る可能性が、 インテリア。
mRNP複合体がDNAの重い核の領域に遭遇すると、この環境ではクロマチンとして存在します （つまり、構造タンパク質に結合したDNA）、ピックアップトラックが重いもので行き詰まっているように、ストールする可能性があります 泥。 この失速は、ATPの形でエネルギーを入力することで克服できます。ATPは、核の端の方向に行き詰まったmRNPを生成します。
核膜孔複合体
核は、細胞の最も重要な遺伝物質を保護する必要がありますが、タンパク質や核酸を細胞質と交換する手段も備えている必要があります。 これは、タンパク質で構成され、 核膜孔複合体（NPC）. これらの複合体は、核膜の二重膜を貫通する細孔と、この「ゲート」の両側にあるいくつかの異なる構造を持っています。
NPCは分子基準で巨大です. 人間の場合、分子量は1億2500万ダルトンです。 対照的に、ブドウ糖の分子は180ダルトンの分子量を持っており、NPC複合体の約700,000分の1になっています。 核酸とタンパク質の両方が核に輸送され、これらの分子が核から移動するのはNPCを介して行われます。
細胞質側では、NPCにはいわゆる細胞質リングと細胞質フィラメントがあり、どちらもNPCを核膜の所定の位置に固定するのに役立ちます。 NPCの核側には、反対側の細胞質リングに類似した核リングと、核バスケットがあります。
さまざまな個々のタンパク質がmRNAやその他のさまざまな動きに関与しています 核からの分子貨物。同じことが物質の核への移動にも当てはまります。 核。
翻訳におけるmRNA機能
mRNAは、リボソームに到達するまで実際の仕事を開始しません。 細胞質内またはに付着している各リボソーム 小胞体 大小のサブユニットで構成されています。 これらは、リボソームが転写において活性である場合にのみ一緒になります。
mRNA分子が付着したとき 翻訳 リボソームに沿った部位では、特定のアミノ酸を運ぶ特定の種類のtRNAが結合しています（したがって、tRNAには20種類のフレーバーがあり、アミノ酸ごとに1つずつあります。). これは、tRNAが特定のアミノ酸に対応する露出したmRNA上の3ヌクレオチド配列を「読み取る」ことができるために発生します。
tRNAとmRNAが「一致」すると、tRNAはそのアミノ酸を放出します。これは、タンパク質になる運命にある成長中のアミノ酸鎖の末端に追加されます。 この ポリペプチド mRNA分子が完全に読み取られると、指定された長さに達し、ポリペプチドが放出されて真正なタンパク質に処理されます。