ＤＮＡ
ＤＮＡについて
デオキシリボ核酸：Deoxyribo（リボースという糖よりも酸素がひとつ少ない）Nucleic（核）Acid（酸）
よく耳にする言葉ですが、これは一体どのようなものなのでしょうか。
まず塩基と糖のくっついたものであるヌクレオシドがあり、これにリン酸がくっつくとヌクレオチドとなり、核酸の最小単位となります。
これがずらずらと連なって高分子になったものがＤＮＡというわけです。
よく二本のひもにＡだのＴだの書いたブロックみたいな分子が向かい合ってくっついて、それが延々とねじれながら延びている図や模型をご覧になったことがあると思います。
あれはデオキシリボースという分子の上にのっかっている塩基が向かい合っている図なのですが、実はこれがタンパク質の設計図なのです。
Ａ＝アデニン、Ｇ＝グアニン、Ｃ＝シトシン、Ｔ＝チミン
二本のひもの一方に、アデニンがのっている部分があるとします。
もう片方のひものその部分は自動的にチミンがのっかることになります。
グアニンの場合はシトシン。
これは分子構造がそれぞれを受け入れやすくなっているからで、相補的であると言います。
二本あるのはなぜか。
一本が何らかの理由、たとえば強烈な放射線などによる損傷、によってダメージを受けて、タンパク質の設計図が失われても、もう片方が残っていればそれを元に修復が可能だからだと考えられています。
そして全体の９９％はタンパク質をコードしていない、あまり意味のない部分だと考えられてきました。
しかし、実際にはこの非コード部分でさまざまな事が行われていて、我々が環境の変化に対応できるのはこの部分のおかげだと言われています。
実際、あちこちでコードおよびコピーミスというのが起こっています。
しかしよほど重要なミスでない限り、非コード部分にあるバックアップが対応したり、あるいは多少立体構造が歪んだまま使われたりと、柔軟な対応をして体を運営しています。
さて、ではこの設計図をもとに、どのようにしてタンパク質を作るのでしょうか。
実際のＤＮＡは小さなビーズのようなタンパク質に巻き付いた構造をしています。
これが酵素の働きで所々ビーズからほどけ、二本のひもが一本ずつになります。
このときＲＮＡ（何種類かあります）という核酸が、ほどけた部分の塩基配列をコピーしていきます。
塩基三つで一つのアミノ酸を指定します。
グルタミン酸ならグアニン－アデニン－アデニン、という具合です。
そしてこのアミノ酸が連なったものがタンパク質で、１０のアミノ酸からできているペプチドなら３０塩基、１５００のアミノ酸なら４５００塩基を写し取ることになります。
コピーされた塩基配列は核の中から核の外、細胞質の中に運び込まれます。
そしてリボソームというタンパク合成装置の上で合成が始まります。
こうして作られたタンパク質は２次構造を経て立体構造へと折りたたまれていきます。
この立体構造がタンパク質の機能を決定する重要な要素となります。
また緊急時にいちいち設計図から合成を行うと間に合わなくなる場合は、酵素の働きによってリン酸化というのを行います。
これは立体構造にリン酸をくっつけることで電気的な性質を制限し、酵素の働きを一時的に止めてしまうものです。
ある種のスイッチング機能で、リン酸化酵素をキナーゼ、脱リン酸化酵素をホスファターゼといいます。
これらももちろんタンパク質で、これらに制限をかけたりといたりする酵素もあります。
これだと素早く酵素をコントロールできます。
このように私たちのカラダの反応はタンパク質によるものが大きい、というかタンパク質の反応そのものであると言うことも可能かも知れません。
その設計図がＤＮＡで、これがたくさん集まって、４６対になっているものを染色体と言います。
これは細胞内の核の中におさまっています。
たったひとつの酵素が作れないために決定的な障害を抱える場合もあれば、多少のコピーミスをうまくやりくりして生き永らえることもある。
ずいぶんうまくできている。
勉強し直すたびにいつもそう思ってしまいます。
