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転写(てんしゃ)・スプライシング・翻訳(ほんやく)

カエル先生転写(てんしゃ)は鋳型(いがた)鎖(くさり)から、スプライシングでイントロンを除(のぞ)いて、翻訳(ほんやく)はコドン3つで1個(こ)のアミノ酸(さん)だよ。

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  1. **RNAポリメラーゼ**がDNA(新しいタブで開きます)の**鋳型(いがた)鎖(くさり)**に相補(そうほ)的(てき)なmRNA(新しいタブで開きます)を合成(ごうせい)することを**転写(てんしゃ)**という。
  2. 真核(しんかく)生物(せいぶつ)(新しいタブで開きます)では転写(てんしゃ)直後(ちょくご)のRNAから**イントロン**が除(のぞ)かれ、**エキソン**どうしがつながる**スプライシング**を経(へ)て成熟(せいじゅく)したmRNAになる。
  3. mRNAの**コドン**(3塩基(えんき)(新しいタブで開きます)の組(くみ))と**tRNA**の**アンチコドン**が相補(そうほ)的(てき)に対(たい)合(ごう)し、**開始(かいし)コドン**から**終止(しゅうし)コドン**までアミノ酸(さん)が1個(こ)ずつつながる**翻訳(ほんやく)**が進(すす)む。

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詳しく

RNAポリメラーゼによる転写(てんしゃ)と鋳型(いがた)鎖(くさり)

DNAの情報(じょうほう)をもとにRNAが合成(ごうせい)される過程(かてい)を転写(てんしゃ)といい、RNAポリメラーゼという酵素(こうそ)(新しいタブで開きます)が行(おこな)う。DNAの2本鎖(ほんさ)のうち、RNA合成(ごうせい)の鋳型(いがた)として読(よ)まれる側(がわ)を鋳型(いがた)鎖(くさり)という。

RNAポリメラーゼは鋳型(いがた)鎖(くさり)を3'→5'方向(ほうこう)に読(よ)みながら、それに相補(そうほ)的(てき)なヌクレオチド(新しいタブで開きます)を5'→3'方向(ほうこう)につなげていく。できあがるRNAの塩基(えんき)配列(はいれつ)は、鋳型(いがた)鎖(くさり)と相補(そうほ)的(てき)で、もう一方(いっぽう)の鎖(くさり)(非(ひ)鋳型(いがた)鎖(くさり))と同(おな)じ配列(はいれつ)になる。

こうして合成(ごうせい)された直後(ちょくご)のRNAを一次(いちじ)転写(てんしゃ)産物(さんぶつ)という。真核(しんかく)生物(せいぶつ)では、この時点(じてん)ではまだ翻訳(ほんやく)できる成熟(せいじゅく)したmRNAではなく、次(つぎ)のスプライシングという加工(かこう)を受(う)ける必要(ひつよう)がある。

RNAポリメラーゼによる転写Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

スプライシングとイントロン・エキソン

真核(しんかく)生物(せいぶつ)の遺伝子(いでんし)には、タンパク質(しつ)のアミノ酸(さん)配列(はいれつ)に対応(たいおう)するエキソンと、対応(たいおう)しないイントロンが交互(こうご)に並(なら)んでいる。転写(てんしゃ)直後(ちょくご)のRNAにはイントロンの部分(ぶぶん)も含(ふく)まれている。

このイントロンを取(と)り除(のぞ)き、エキソンどうしをつなぎ直(なお)して成熟(せいじゅく)したmRNAを作(つく)る過程(かてい)をスプライシングという。スプライシングを終(お)えたmRNAだけが核(かく)から細胞(さいぼう)質(しつ)へ出(で)て、翻訳(ほんやく)に使(つか)われる。

成熟(せいじゅく)したmRNAでは、開始(かいし)コドンから終止(しゅうし)コドンまでの配列(はいれつ)(コード領域(りょういき))がコドンという3塩基(えんき)ずつの組(くみ)に区切(くぎ)られて読(よ)まれ、1つのコドンが1個(こ)のアミノ酸(さん)を指定(してい)する。

スプライシングとコドン・アンチコドンの対応Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

コドンとアンチコドンによる翻訳(ほんやく)

mRNAの情報(じょうほう)をもとにアミノ酸(さん)がつながってタンパク質(しつ)が作(つく)られる過程(かてい)を翻訳(ほんやく)という。tRNAには、mRNAのコドンと相補(そうほ)的(てき)な3塩基(えんき)の組(くみ)であるアンチコドンがあり、対応(たいおう)するアミノ酸(さん)を1個(こ)運(はこ)ぶ。

リボソーム上(じょう)でmRNAのコドンとtRNAのアンチコドンが相補(そうほ)的(てき)に対(たい)合(ごう)し、運(はこ)ばれてきたアミノ酸(さん)が次々(つぎつぎ)とつながっていく。翻訳(ほんやく)は開始(かいし)コドン(AUG)から始(はじ)まり、終止(しゅうし)コドンに達(たっ)すると終(お)わる。

どのコドンがどのアミノ酸(さん)を指定(してい)するかは遺伝(いでん)暗号表(あんごうひょう)にまとめられており、1個(こ)のアミノ酸(さん)に複数(ふくすう)のコドンが対応(たいおう)することが多(おお)いが、1つのコドンが指(さ)すアミノ酸(さん)は常(つね)に1種類(しゅるい)に決(き)まっている。

確認問題

問題 1 / 4RNAポリメラーゼが転写(てんしゃ)のときに鋳型(いがた)として読(よ)むのはどこか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/transcription-splicing-and-translation/?from=print#quiz

  1. RNAポリメラーゼが転写(てんしゃ)のときに鋳型(いがた)として読(よ)むのはどこか。

    • ◯ DNAの鋳型(いがた)鎖(くさり)
    • ◯ すでにできたmRNA
    • ◯ リボソームのrRNA
    • ◯ tRNAのアンチコドン

    正解:DNAの鋳型鎖
    DNA(新しいタブで開きます)の2本鎖(ほんさ)のうち、RNA合成(ごうせい)の鋳型(いがた)として読(よ)まれる側(がわ)を鋳型(いがた)鎖(くさり)という。RNAポリメラーゼはこれを3'→5'方向(ほうこう)に読(よ)む。

  2. 真核(しんかく)生物(せいぶつ)のスプライシングで、転写(てんしゃ)直後(ちょくご)のRNAから取(と)り除(のぞ)かれる部分(ぶぶん)を何(なん)というか。

    • ◯ イントロン
    • ◯ プロモーター
    • ◯ エキソン
    • ◯ アンチコドン

    正解:イントロン
    真核(しんかく)生物(せいぶつ)(新しいタブで開きます)の遺伝子(いでんし)でアミノ酸(さん)配列(はいれつ)に対応(たいおう)しない部分(ぶぶん)をイントロンといい、スプライシングでこれが取(と)り除(のぞ)かれ、エキソンどうしがつながる。

  3. 翻訳(ほんやく)のとき、mRNAのコドンと相補(そうほ)的(てき)に対(たい)合(ごう)するtRNAの3塩基(えんき)の組(くみ)を何(なん)というか。

    • ◯ エキソン
    • ◯ アンチコドン
    • ◯ プロモーター
    • ◯ オペレーター

    正解:アンチコドン
    tRNA(新しいタブで開きます)には、mRNAのコドンと相補(そうほ)的(てき)な3塩基(えんき)(新しいタブで開きます)の組(くみ)であるアンチコドンがあり、対応(たいおう)するアミノ酸(さん)を1個(こ)運(はこ)ぶ。

  4. 翻訳(ほんやく)が始(はじ)まる開始(かいし)コドンから終(お)わる終止(しゅうし)コドンまでの範囲(はんい)について正(ただ)しい説明(せつめい)はどれか。

    • ◯ 1つのコドンが指(さ)すアミノ酸(さん)は常(つね)に1種類(しゅるい)に決(き)まっている
    • ◯ 1つのコドンが2つ以上(いじょう)のアミノ酸(さん)を指(さ)すことがある
    • ◯ 終止(しゅうし)コドンもアミノ酸(さん)1個(こ)を指定(してい)する
    • ◯ 開始(かいし)コドンは複数(ふくすう)の種類(しゅるい)がある

    正解:1つのコドンが指すアミノ酸は常に1種類に決まっている
    翻訳(ほんやく)は開始(かいし)コドン(AUG)から始(はじ)まり、終止(しゅうし)コドンに達(たっ)すると終(お)わる。1つのコドンが指(さ)すアミノ酸(さん)は常(つね)に1種類(しゅるい)に決(き)まっている。

単元のポイント

  • 転写(てんしゃ)とRNAポリメラーゼ DNAの鋳型(いがた)鎖(くさり)に相補(そうほ)的(てき)なRNAを、RNAポリメラーゼが合成(ごうせい)すること
  • スプライシング 真核(しんかく)生物(せいぶつ)の転写(てんしゃ)直後(ちょくご)のRNAからイントロンを除(のぞ)き、エキソンどうしをつなぐ過程(かてい)
  • コドンとアンチコドン mRNAの3塩基(えんき)の組(くみ)(コドン)とtRNAの3塩基(えんき)の組(くみ)(アンチコドン)が相補(そうほ)的(てき)に対(たい)合(ごう)する
  • 開始(かいし)コドンと終止(しゅうし)コドン 翻訳(ほんやく)が始(はじ)まる位置(いち)を示(しめ)す開始(かいし)コドンと、終(お)わりを示(しめ)す終止(しゅうし)コドン。遺伝(いでん)暗号表(あんごうひょう)で読(よ)み取(と)る

出典・クレジット

単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。

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単元のポイント
  • 転写(てんしゃ)とRNAポリメラーゼ DNAの鋳型(いがた)鎖(くさり)に相補(そうほ)的(てき)なRNAを、RNAポリメラーゼが合成(ごうせい)すること
  • スプライシング 真核(しんかく)生物(せいぶつ)の転写(てんしゃ)直後(ちょくご)のRNAからイントロンを除(のぞ)き、エキソンどうしをつなぐ過程(かてい)
  • コドンとアンチコドン mRNAの3塩基(えんき)の組(くみ)(コドン)とtRNAの3塩基(えんき)の組(くみ)(アンチコドン)が相補(そうほ)的(てき)に対(たい)合(ごう)する
  • 開始(かいし)コドンと終止(しゅうし)コドン 翻訳(ほんやく)が始(はじ)まる位置(いち)を示(しめ)す開始(かいし)コドンと、終(お)わりを示(しめ)す終止(しゅうし)コドン。遺伝(いでん)暗号表(あんごうひょう)で読(よ)み取(と)る