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高分子生体物質で、地球上のある程度の生物において、遺伝情報を担う物質とは?
もちろんDNAだよね。

 

まずはここから、、


タンパク質の1次構造とは?
タンパク質の構造様式

ご存知、アミノ酸のアミノ基とカルボキシル基がペプチド結合でつながって1列に並んでタンパク質ができること。
 
タンパク質の構造は、まず、アミノ酸の並び方によって決まる。アミノ酸の並び方はDNAの中に遺伝暗号に基づいて決められるのは知っての通り。

そして2次構造とは?
タンパク質はアミノ酸が1列に並んだ紐のようなものだが、自然な状態では折りたたまれて一定の構造をとっている。
折りたたまれ方はタンパク質の種類によって決まった形があるが、どのタンパク質も、部分的にみると、共通する基本形のようなものがある。それがαへリックスβシートαへリックスとはペプチド鎖がらせん状にねじれた構造になったもの。
そして1重らせん構造である。
リボン

2次構造はペプチド鎖を構成する離れた場所にあるアミノ酸のアミノ基の水素とカルボキシル基の酸素の間の水素結合により安定化される。


ちなみにDNA2本の核酸が絡み合う2重らせん構造である。




この2重らせん構造とは・・


今でさえ、DNAが二重らせん構造を取っていることは当たり前になっているが、1953年以前ではDNAが生体内でどのような形状を取っているかは当然明らかではなかったんだ。

2重らせん構造はこの下の赤と青の線の図のように、DNA分子は2本が寄り添ってらせんを巻いている。
2重らせん
このDNA2本の鎖がらせん状にねじれており、4種の塩基(アデニン・チミン・グアニン・チトシン)を内部に包み込んだ構造になっている。2本は塩基の部分で結合しており、赤のらせんと青のらせんそれぞれ対になる。これを塩基対という。
4つの塩基対
塩基対はDNAの長さの単位になる。お互いにそれぞれ水素結合で結ばれています。
直径2.0nm10残基ごとに1回転する構造。

塩基対の組み合わせは厳格な決まり(相補的)があるので、片方の鎖の塩基配列がわかれば他方の鎖の塩基配列も自動的にわかるわけだ。
この単純な仕組みによって、二重らせんがほどけるだけで、元のDNA
と全く同じものが2つ出来上がる。
凄くシンプルな構造。



20
世紀最大の発見といわれる2重らせん構造。
1953年発表した
論文はワトソン、クリックの二人。
年後の1962年に2人が
ノーベル賞を受賞。                                          

当時DNAが遺伝子物質であるということは実験的に確かめられていたけど、複雑な遺伝情報をDNAが全てになっているという考えは批判も多かったんだ。タンパク質こそ複雑な遺伝情報を伝えるのではないかという考えが主だった。

この2重らせん構造のお陰で遺伝がDNAの複製により起こること、塩基配列が遺伝情報であることがみごと説明できるわけ。

らせん画像

ちなみに最初に二重らせん構造を提唱したのはワトソンとクリックではなく、そこで働いていた数学者の女性のウィルキンス。
その女性が様々な条件に合う構造を探した結果、二重らせんの可能性が強いと判断したのです。

そしてワトソンとクリックが実際にそれを証明し、今では二重らせんの発見者はワトソンとクリックということになっている。

当時33歳のワトソンはこう言っています。


「ある考えを危険をおかして実行してみようともしないなんて、なんて愚かなことだ。」

と。。。


また続きます。




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