ワトソンといっしょにDNAの二重らせん構造を解明したフランシス・クリックは、「セントラル・ドグマ」として、「遺伝情報は、DNAからRNAへ、そしてポリペプチドへと一方向にしか流れない」といったそうです。



では、細胞の核に含まれているDNAは、どのようにして必要とされるタンパク質が何であるかを知るのでしょうか。


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  • 登録:2009/02/23 12:35:19
  • 終了:2009/02/27 14:44:33

ベストアンサー

id:idetky No.2

idetky回答回数426ベストアンサー獲得回数202009/02/23 14:11:18

ポイント35pt

色々な方法がありますが。。。。^^;


例えば、Aというタンパク質の調節について考えます。

タンパク質Aに結合するタンパク質Abがあるとします。

Abは、そのままでは再び核の中に入ってしまうのですが、

Aが細胞質にいるタンパク質なので、普段はA-Abという形で細胞質に存在しています。

何らかの理由でAが少なくなるとA-Abという形で存在していたAbは、

Aが少なくなったため、Ab単独で存在するようになり、

Abの元々もっていた性質を利用して核の中に移行してゆきます。

核の中のゲノムのなかでは、ATRPというタンパク質があります。

これは、ゲノム中のタンパク質Aの遺伝子の頭にくっ付くことで、

Aの遺伝子がmRNAになることを阻害しています。

ATRPは普段は50%の頻度で遺伝子の頭にくっついたり離れたりしているので、

普段のAの発現は「最大能力の」50%に抑えられています。

ところで、先ほどのAbは、ATRPと結合して無理やり遺伝子の頭から引っ剥がすことができる能力を持っています。

普段はAbは核内にはありませんが、先ほど何らかの原因でAの量が減ったために

核内に入ってくるようになりました。

すると、ATRPはAbと結合し、遺伝子の頭から離れる頻度が高くなります。

すると、タンパク質Aの遺伝子は、その分だけmRNAになる確立が高まり、

mRNAが増え、タンパク質Aの量も増えます。

そのほかにもたくさんの方法で制御していますが、

その一つを書いてみました。

http://yahoo.co.jp

id:ShinRai

よくできてますね。感動します

2009/02/23 14:30:42

その他の回答(1件)

id:kyokusen No.1

きょくせん回答回数824ベストアンサー獲得回数862009/02/23 13:58:25

ポイント35pt

http://kusuri-jouhou.com/creature2/expression.html

上記は参考。

平たく言ってしまうと、細胞膜上に存在する受容体からという事です。

細胞膜の上には受容体と言うタンパク質がプカプカ浮いておりまして、これにシグナル物質がくっつくとこれを細胞内に引き込み、極端なものになるとそのまま核内に入って行き遺伝子にくっついて発現させたりします。

上記参考サイトの中ごろ、『ラクトースオペロン』というあたりを見てください。

これは、原核生物のラクトース代謝酵素についての発現制御を示しています。この系ではまず常時発現しているlac-Iという遺伝情報からこの遺伝子群が発現する事を抑制する物質(リプレッサー)が出ていて、これが遺伝子のオペレーターと呼ばれる部位にくっつく事でその発現をとめています。で、この細胞内にラクトースが存在した場合~要するに環境中にラクトースがあふれている場合、リプレッサーはラクトースと結合、オペレーターに取り付くことが出来なくなり、それ以降に存在するラクトースを取り込み、代謝するに必要な酵素群を発現させます。

他にも様々な制御系が存在していますが、今回は以上という事で。

id:ShinRai

やはり仕組みがあって、きちんと解明されているのですね。安心しました。

制御系という言葉をはじめて知りました。ありがとうございました。

2009/02/23 14:29:34
id:idetky No.2

idetky回答回数426ベストアンサー獲得回数202009/02/23 14:11:18ここでベストアンサー

ポイント35pt

色々な方法がありますが。。。。^^;


例えば、Aというタンパク質の調節について考えます。

タンパク質Aに結合するタンパク質Abがあるとします。

Abは、そのままでは再び核の中に入ってしまうのですが、

Aが細胞質にいるタンパク質なので、普段はA-Abという形で細胞質に存在しています。

何らかの理由でAが少なくなるとA-Abという形で存在していたAbは、

Aが少なくなったため、Ab単独で存在するようになり、

Abの元々もっていた性質を利用して核の中に移行してゆきます。

核の中のゲノムのなかでは、ATRPというタンパク質があります。

これは、ゲノム中のタンパク質Aの遺伝子の頭にくっ付くことで、

Aの遺伝子がmRNAになることを阻害しています。

ATRPは普段は50%の頻度で遺伝子の頭にくっついたり離れたりしているので、

普段のAの発現は「最大能力の」50%に抑えられています。

ところで、先ほどのAbは、ATRPと結合して無理やり遺伝子の頭から引っ剥がすことができる能力を持っています。

普段はAbは核内にはありませんが、先ほど何らかの原因でAの量が減ったために

核内に入ってくるようになりました。

すると、ATRPはAbと結合し、遺伝子の頭から離れる頻度が高くなります。

すると、タンパク質Aの遺伝子は、その分だけmRNAになる確立が高まり、

mRNAが増え、タンパク質Aの量も増えます。

そのほかにもたくさんの方法で制御していますが、

その一つを書いてみました。

http://yahoo.co.jp

id:ShinRai

よくできてますね。感動します

2009/02/23 14:30:42
  • id:kyokusen
    現在ではセントラルドグマは破られて、逆転写という流れの存在が認知されています。
  • id:idetky
    まあ、逆転写と「細胞の核に含まれているDNAは、どのようにして必要とされるタンパク質が何であるかを知るのでしょうか。」の話は関係ないけど。
  • id:ShinRai
    え、セントラル・ドグマはすでに破られているのですか。
    知りませんでした。ありがとうございました。

  • id:idetky
    例えば逆転写酵素などがありますからね。。。RNA→DNA
    LINEなどは、内部にコードする逆転写酵素ぞつかって増えてきたといわれています。
  • id:lqdf
    RNA→DNAはウイルスでそういうのがあります。
    (アミノ酸→RNAはないので、そこは破られていないとも言える)


    永田和宏/『タンパク質の一生』

    今読んでいますが、非常にわかりやすく基礎からまとまっています。
    (DNAの情報からタンパク質ができるまでの部分もあります。)
    こういう話題に興味があるのでしたら、これは結構おすすめです。
  • id:kyokusen
    あー、逆転写酵素の存在が遺伝子発現制御になんら関わってない事を書き加えてなかったですね。idetkyさん、御指摘感謝。

    プリオン説が出た時、逆翻訳経路の存在も示唆されましたが、まだまだプリオン自体が未確定であり、そんな経路も未発見。この先も多分発見されないんじゃないかなぁ、と個人的には考えています。もしそれらが出てくれば進化論におけるラマルク論者にとっては大きな武器になるんでしょうけれども。(って余談もいいところだなあ)
  • id:idetky
    > RNA→DNAはウイルスでそういうのがあります。
    >(アミノ酸→RNAはないので、そこは破られていないとも言える)

    人のゲノム内のLINEにも逆転写酵素ありますよ^^
    (まあ、元々はウィルスだったという話もありますけど)
  • id:lqdf
    LINEってレトロトランスポゾンの一種なんですね。
    (しかも、ゲノム中のこういう部分って随分多いんですね!)
    全然聞いたことがありませんでした、勉強になります(・ ・*)
  • id:kyokusen
    やっぱ10年前習った頃よりいろんな話が出ているもんですね。レトロトランスポゾンはちょっと衝撃的でした。
    なにかいい本ご存知ありません?ちょっと勉強しなおしたくなってきました。
  • id:idetky
    えーと、「何に」関する本が良いのかわかりかねますが、、、^^;

    「トランスポゾン」辺りに反応していただいているところを見ると、
    「ヒトの分子遺伝学」がお勧めですね。
    英語に不自由が無ければ、原著の「Human Molecular Genetics」をお勧めします。
    今から、7,8年前あたりに初版の邦訳を見かけてお気に入りで購入しました。

    むちゃくちゃ勉強になりますよ。
  • id:idetky
    この本は現在第三版(邦訳)が出ていて、フルカラーで非常に読みやすくなっているようです!
  • id:kyokusen
    ありがとうございます。
    やっぱその本ですかー。Amazonで見てて気にはなったのですが。……今だと原書の方が安いかなぁ。ちょっと考えてみるとしますよ!

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