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はじめに
皆さんこんにちは！武田塾茨木校です。
今回は、高校生物選択者に向けて、塩基配列や遺伝子組み換えなどに関連した基本的知識から、
プラスαの知識まで、色々紹介したいと思います！
専門用語なども稀に登場するので、教科書片手に是非読んでみて下さい！
遺伝暗号とタンパク質合成
遺伝暗号表
DNA、RNAにはそれぞれ4つの塩基配列が存在します。
DNAはA、T、G、Cの塩基、
RNAはA、U、G、Cの塩基が用いられています。
1955年、ガモフは塩基3つで1つの暗号となっているというトリプレット説を提唱しました。
その後の研究で1966年に64種全ての暗号が解読されました。
遺伝暗号表はｍRNAのコドンとアミノ酸を対応させた表になります。
開始コドンとして使用されるメチオニン
遺伝暗号表（コドン表）を見ると、AUGが開始コドンでメチオニンを指定します。
この遺伝暗号表は多くの生物で共通しています。
しかし、開始コドンとして使われるAUGは真核生物にはメチオニンですが、原核生物にはホルミルメチオニンという物質が使われます。
メチオニンはMet、ホルミルメチオニンはfMetと略されます。
開始コドンとして使われたメチオニンは翻訳後に取り除かれますが、それ以降にでてきたメチオニンは切られることなく、タンパク質の一部として使用されます。
塩基配列の変異
塩基配列の突然変異には、塩基が置き換わる置換、塩基が失われる欠失、新しい塩基が突然増える挿入などがあります。
遺伝暗号表をよくよく見てみると分かるかもしれませんが、実はコドンのうち、二番目の塩基が変異すると、指定するアミノ酸が必ず変わってしまいます。
タンパク質合成
タンパク質が合成される手順としては、DNAからｍRNA、アミノ酸配列（タンパク質）の順番です。
DNAからｍRNAを作成する過程を転写、ｍRNAからアミノ酸配列を作成する過程を翻訳と言います。
真核生物は転写の過程で、スプライシングを行い、ｍRNAが作成されます。
DNA複製を含むこれら一連の流れをセントラルドグマと言います。
遺伝子組み換え実験について
高校生物を学習するうえで、ヒト由来のタンパク質を大腸菌に作成させるという話が良く出ると思います。
原核生物のタンパク質を大腸菌（原核生物）に作成させるのは簡単で、タンパク質のDNAをそのまま大腸菌に入れるだけで良いのです。
ですが、真核生物のタンパク質を大腸菌に（原核生物）に作成させるには、真核生物のタンパク質をコードするｍRNAを取ってきて、逆転写酵素を用いてｍRNAをDNAの配列に戻す必要があります。
なぜ一々ｍRNAを取ってくる必要があるかというと、真核生物のDNAにはイントロンがあるからです。
つまり、真核生物のDNAをそのまま取ってきても、目的のタンパク質にはならないのです。
N-end rule
遺伝暗号表をこれまたよくよく読んでみると、暗号は64種類あるにも関わらず、一種類の暗号でしかコードされないアミノ酸があります。
それは、メチオニン（AUG）と、トリプトファン（UGG）です。1種類のコードなので、確率は1/64となります。
それが一体なんなのかと言うと、大腸菌に遺伝子を導入しタンパク質を作成させたとき、開始コドンのfMetの隣にトリプトファンがあると、大腸菌がfMetを取り除くと同時にトリプトファン以降のアミノ酸配列も全て壊してしまうという現象が起きます。
これをN-end ruleと言います。
実はトリプトファンだけでなく、メチオニンの隣に比較的大きな側鎖を持ったアミノ酸があると起きやすくなります。
さいごに
いかがでしたか？
プラスαの知識を持っておくと、基本がもっと定着しやすいのではないでしょうか？
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