リン酸基塩基デオキシリボース OH 水酸基 P+P+P 1 2 3 4 5 P P+P

p396
生化学Ⅲ 第２回
生化学ⅢSBO-1
核酸の種類・構造と特徴
SBOs
DNAの構造について説明できる
教科書
ページ
核酸の構造と機能
396-407
5
DNAの構造について
説明できる
RNAの構造について
説明できる
DNA鎖とRNA鎖の類似
点と相違点を説明で
きる
3
SBO-1課題(予習＆復習)-1
SBO-1課題(予習＆復習)-2
DNAの構造に関連する基本的な用語の意味について確認
し、ノートにまとめること。
遺伝学に関する歴史上重要な研究（研究者・実験方
法・研究結果・定説など）について確認し、ノートに
まとめること。
DNA、デオキシリボース、リン酸、塩基、塩基配
ミーシャー(JohannesMiescher)の研究
列、ヌクレオシド、ヌクレオチド、ホスホジエ
シャルガフの(ErwinChargaff)の研究
ステル結合、3
末端と5
末端、逆平行２重ら
フランクリン(RosalindFranklin)の研究
ワトソンとクリック(J.Watson&F.Crick)の研究
せん構造、Ｘ線構造解析
DNAのヌクレオチドの構造-１
ヌクレオチドの重合反応-１
５位の炭素にリン酸基が結合
ホスホジエステル結合が形成される
リン酸基
P+P+P
P+P+P
塩基
５
４
デオキシリボース
(五炭糖)
３
OH水酸基
DNAの構造-１
P
5
3
3
水酸基
P
P+P+P
4種類
(アデニン)
(シトシン)
(グアニン)
(チミン)
5
5
3
3
P+P
OH
OH
リン酸基
5
ヌクレオチド同士がホスホ
ジエステル結合で連結する
ことにより、繊維状のDNAが
形成される。
P+P+P
5
OH
１
２
リン酸基
DNAの構造-１
P
リン酸基
5
五炭糖
塩基
3
ホスホジエステル
結合
5
3
ホスホジエステル
結合
5
3
OH 水酸基
直鎖状DNAの5 末端にはリン
酸基が突き出ており、3 末
端には水酸基が突き出ている。
五炭糖
3
ホスホジエステル
結合
5
鎖状につながった
DNAには、頭としっ
ぽがあるよ。
塩基
3
ホスホジエステル
結合
5
3
OH 水酸基
DNAの長さ
p398図34-2
ヌクレオチドの間隔は3.4Åで、らせん１回転は
34Å(10ヌクレオチド)に相当する。
Ｂ型DNAの二重らせん構造モデル
右巻（時計回り）
１回転は10塩基対3.4nm
幅2nm
1bp=0.34nm(3.4Å)
=3.4x10-7mm
p398図34-3塩基間の水素結合モデル
細胞内のDNAは、基本的に二重らせん構造であ
る。
DNAの塩基対
塩基間(アデニンとチミン、グアニンとシトシ
ン)の水素結合によりDNAの二重らせん構造が形
成される。
水素結合
電子を引っ張る力の強い原子と水素が結合して
いるところへ、電子を引っ張る力の弱い原子が
近づくと水素結合ができる。
DNAの構造-３
2,反対方向
5 5
5
3
？
3
3 3 3 重要キーワード
DNAの融解温度(Tm)
ハイブリダイゼーション
DNA分子の溝
弛緩と超らせん
DNA複製やRNAの転写など、必要に応じて二重ら
せん構造がほどけて一本鎖構造に変化する。こ
の構造変化は可逆的である。
DNAの二重らせん構造をほどく装置(DNAヘリカー
ゼ)が存在する。
DNAの構造-３
Q.２本鎖構造(二重らせん構造)のDNAについて、
DNA鎖同士はどのような方向で並ぶのか？
5
AT間は２つ
CG間は３つ
DNAの構造-２
水素結合は分子間力の一種で、ファンデルワー
ルス力より強く、共有結合やイオン結合より弱
い。
1,同一方向
十万？
大腸菌K12：4.6x106bp
遺伝子数：約4千6百
DNAの構造-２
5 ヒト：6x109bp
遺伝子数：数万
3
5'末端のりん酸基
DNA鎖には方向性が
あり(5 末端と
3 末端)、DNAの二
本鎖は塩基間の水
素結合を介して逆
平行で向かい合う。
5 3'末端の水酸基OH
3'
OH
P
水素結合
5' P
DNAの長さ
細胞内のDNA
Q.ヒトのDNAは約6x109bp(6百億塩基対)で構成さ
れています。このDNAをまっすぐに伸ばした
場合、どのくらいの長さになるでしょう？
細胞の長さに対
して、DNAは約
100万倍の長さに
なります！
細胞内のDNAは通常、凝集した状態で存在する。
A.
1.約２μm(マイクロメートル)
2.約２mm(ミリメートル)
3.約２cm(センチメートル)
4.約２m(メートル)
5.約２km(キロメートル)
生化学ⅢSBO-2
SBO-2課題(予習＆復習)
RNAの構造について説明できる
5
RNAの構造に関連する基本的な用語の意味について確認
し、ノートにまとめること。
RNA、リボヌクレオチド、RNAの構造
3 SBO-2小テスト-1
RNAは基本的に１本鎖の分子として存在するが、相補的
な塩基配列の間で水素結合を形成し、部分的に２本鎖
構造をとる場合がある。
Yes
生化学ⅢSBO-3
DNA鎖とRNA鎖の類似点と相違点を説明できる
No
SBO-3課題(予習＆復習)
DNA鎖とRNA鎖の基本的な類似点と相違点について確認
し、ノートにまとめること。
SBO-3小テスト-1
DNA鎖とRNA鎖の性質は基本的に類似しているが、それ
らを構成する糖の種類と、一部の塩基の種類が異なる。
ヌクレオチド、塩基、ホスフォジエステル結合、
水素結合、安定性、化学修飾(メチル化、修飾塩
基)
Yes
No
リボースとデオキシリボース
DNAとRNA
Q.次の単語を日本語で表しなさい。
1.deoxyribonucleicacid(DNA)
2.ribonucleicacid(RNA)
「デオキシ」
の意味がワカルカナ？
5
5
OH HOCH2 O
OH
HOCH2 O
C1
C1
C
C
4 H
4 H
H
H
H C
H C
C2H
C2H
3
3
デオキシリボ核酸
リボ核酸
リボースとデオキシリボースの違いは、２位の
炭素の水酸基の有無である。
サン
「リボ」はリボース(糖)を表す
OH
OH
OH
ribose
核酸
H
deoxyribose
核酸の種類
核酸の種類
一部の構成塩基が異なる
プリン塩基とピリミジン塩基がある
糖
塩基
DNA デオキシリボースアデニン(A)、シトシン(C)、
グアニン(G)、チミン (T)
RNA リボース
プリン塩基
ピリミジン塩基
アデニン(DNAとRNA)
グアニン(DNAとRNA)
シトシン(DNAとRNA)
チミン (DNAのみ)
ウラシル(RNAのみ)
アデニン(A)、シトシン(C)、
グアニン(G)、ウラシル(U)
プリン塩基
ピリミジン塩基
核酸の種類
核酸の種類
DNAとRNAは高次構造が異なる
DNAとRNAは高次構造が異なる
コウジコウゾウ！
え、それって何？
３次元（立体）
２次元（平面）
カク
サン
カク
１次元（線）
DNAとRNAの高次構造の違い
通常、細胞内のDNAは二本鎖の分子として存在し、
RNAは一本鎖または二本鎖の分子として存在する。
核酸の種類
DNAとRNAの違いは、糖(リボースorデオキシリ
ボース)、構成塩基の種類、高次構造である。
RNAにはrRNA,tRNA,mRNAの他、様々な働きを持つものが
知られている。DNA鎖より短く二重らせん構造は希。
２本鎖分子
カク
１本鎖分子
サン
核酸の修飾
DNAとRNAの構造-２
２本鎖構造(二重らせん構造)のDNAは、１本鎖構
造のDNAより安定である。
バランス悪いなー
安定！
DNA メチル化
mRNAのキャップ構造(5 末端側)とポリＡテール(3
端側）、スプライシング
RNA tRNAのアミノアシル化、メチル化、シュードウリジン
(Ψ)など
rRNAのメチル化
苦しそうだね
修飾も違うよ
カク
サン
末
サン

Download Report