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セントラルなドグマ、遺伝子暗号(genetic code) [生命の誕生+進化]

反応が勝手に進むかどうかは私の妄想として、今日はたんぱく質の合成を見てみましょう。

セントラルドグマ4.gif
たんぱく質の合成は、
tRNAにアミノアシルtRNA合成酵素 (aminoacyl-tRNA synthetase)が結合することから始まります。

この酵素は、決まったtRNAに決まったアミノ酸を結合させます。
この決まりは遺伝暗号表に沿って行われています。

アミノ酸が結合したtRNAはmRNAに結合したリボゾーム上へと移動します。
この際mRNAの三つのコード(コドン:codon)と対のものだけが結合できます。

そんなこんなで、結合したtRNA上のアミノ酸は、mRNAのコードに沿って選ばれるというわけです。

このメカニズムがいわゆるセントラルドグマ(central dogma)のきもで、
mRNAはさらに上のDNAの配列をコピーされたものが使用されるのですね。



ところで、mRNAはどうして三つのコードなのでしょうね?
(実際にはアデニン (A)、グアニン (G)、シトシン (C)、ウラシル (U) のリボ核酸四種の組み合わせ)
言いかえれば、DNAもどうして三つのコードなのでしょう?
(こちらはアデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)のデオキシリボ核酸四種の組み合わせ)
4種が3っつ組合わさるので合計で64種ってことですね。
ちなみに生命のアミノ酸は20種でしたでしょうか?



さて、この3つのコードは、遺伝子暗号(genetic code)といって全生物で共通の暗号表となっています。
アミノ酸の方が種類が少ないので、ダブったところがあるのはご愛敬ですよね。


これは全生物で共通らしいのですが、微妙に違っていることがあって、ミトコンドリアや葉緑体では異なっているのだそうです。
下の様な感じですね。(上のGIF動画の黄色いがコードを示します。左から1、2、3ですね。)
暗号表.png
ミトコンドリアや葉緑体は、ほかの生物を取り込んだものとして知られていますので、
より古いコードの可能性もあるのですが、新たに変化したものと考えられています。

しかし面白いことに、下の段には変異がないのですね。
ひょっとすると原始生命体は4つのアミノ酸からなっていたのかもしれませんね。
(すなわち、表の2のコードでのみ形成されていたのかもしれません。)

どうなのでしょう?

今日は、Proc. Jpn. Acad., Ser. B 84 (2008).からのお話でした。
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コメント 3

dumbo

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0150a/start.html
こんなページを見つけました。
よろしければどうぞ。
by dumbo (2015-11-26 19:50) 

ワンモア

こんにちは、リンク先のページ、思わず全部見てしまいました(笑)
面白いですね。
こういう長い歴史を見ると、人類なんてほんの一瞬の出来事なんですね。

by ワンモア (2015-11-27 12:31) 

dumbo

ワンモアさま、ナイス、コメントありがとうございます。
私も見入ってしまいました。
面白いですよね。
いつまで経っても飽きません。
by dumbo (2015-11-28 15:59) 

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