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Post on 27-May-2020
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Ch t 21Chapter 21 DNA Biology and TechnologyDNA Biology and Technology
21.1 DNA and RNA structure and function21.2 Gene expressionp21.3 DNA Technology21 4 Genomics21.4 Genomics
5/31, 6/7 & 14 by Nagayama at Dept. Mol Med
21.1 DNA and RNA structure and function
DNA: 核酸、物質の名称
cf. DNA in mitochondria
Genome:
Gene:
ゲノム、核内の全てのDNA
遺伝子 Genomeのうち遺伝子情報を有するものGene:
Chromatin:
遺伝子、Genomeのうち遺伝子情報を有するもの
核内のDNAと蛋白の複合体
2 nm
ヒトの核ゲノム(約30億塩基)
遺伝子 非遺伝子
25 % 75 %
遺伝子 非遺伝子
アミノ酸指定配列 アミノ酸非指定配列 偽遺伝子 その他繰り返し配列
1.2 % 23.8 %アミノ酸指定配列 アミノ酸非指定配列 偽遺伝子 その他繰り返し配列
転写調節配列イントロン非翻訳配列など
ncRNA転写調節 列非翻訳配列など
高分子DNAは、目でみることができる。X
Base ( )A: adenine, G: guanine →プリンT: thymine, C: cytosine→ピリミジン
相補的塩基対
Complementary paired bases( )
A=T, G=C
塩基
Structure of DNAy y
Sugar (deoxyribose)Phosphate
, G C
nucleotide
(二重螺旋)
nucleotide Anti-parallel ( )逆平行poly
1. Replication of DNA ( )2 遺伝情報の蓄積 ( 21 2)
DNAの3つの機能DNAの複製
遺伝子 →遺伝子
2. 遺伝情報の蓄積 (→21.2)3. 変異mutation (p.492)
遺伝子 →遺伝子
2本鎖 & 相補的
(5’→3’)Template (鋳型)
XSemi-conservative
(半保存的)
5’ 3’DNA合成の方向性と複製①
53’ 5’
3
5’5’
3’5’
5’
3’
5’岡崎フラグメント(断片)
3’
X
ゼDNAヘリカーゼDNA合成酵素
DNA合成酵素
DNA合成の方向の方向
鋳型DNAがDNA合成鋳型DNAがDNA合成酵素に取り込まれる方向
ビデオへ(Disk 2.DNAは伝える1)
Structure and function of RNA ( )ribonucleic acid
PO4
CH CHO A,U,C,G
CH25’
CHCH3’ ribose
OH OH
DNAでは“O”がとれる。即ちdeoxy状態。よって、deoxyribonucleic acid。deoxyribonucleic acid。
RNAの種類
codingcodingmessenger (m) RNA
DNAを鋳型として作られる(21.2)。遺伝子情報を核から細胞質・リボゾ ム 運ぶ( 使者 使い走り)
non-codingribosome (r) RNA
ボゾームへ運ぶ(messenger:使者、使い走り)。
核 体 作 れ 蛋白 緒 ボゾ を 成すtransfer (t) RNA
核小体で作られる。蛋白と一緒にリボゾームを形成する。
核で作られる。アミノ酸をリボゾームへ運ぶ(transfer: 運ぶ)。small RNA
sn (small nuclear) RNA: sno (small nuleolar) RNA
スプライシング核小体でrRNAを修飾sno (small nuleolar) RNA
mi (micro) RNA: si (small interference) RNA:
核小体でrRNAを修飾翻訳修飾mRNAの分解
LocationFunction
Structure
Function
21.2 Gene expressionStructure and function of proteins
multiple amino acids=polypeptide or protein
Gene expression: an overview生体を構成する要素:
蛋白蛋白脂質糖質核酸核酸↓
脂質・糖質・核酸は酵素 nucleus(蛋白)から作られる
↓遺伝子産物は、蛋白
転写、蛋
転写どうやって、DNAがアミノ酸になるのか?
翻訳↓
どうやって4つの塩基で20個のアミノ酸を規定
必須アミノ酸 20種類
cytoplasm
↓
個のアミ 酸を規定するのか?
必須アミノ酸:20種類何塩基で1つのアミノ酸を規定しているのか?句読点はあるか?
Transcription
C
C G
T A
A T
Transcription is taking placehere—mRNA nucleotides arebeing joined by the enzymeRNA polymerase so that their
i l t
A T
RNA合成酵素
sequence is complementaryto a strand of DNA.
RNApolymerase
3′
TA
GC
鋳型
p y
DNAtemplatestrand
This mRNA transcript is
C
CG
AT
This mRNA transcript isready to be processed andthen it will move into thecytoplasm.
Non-templateor “gene” strand C
A T
C G
T A
to mRNA processing
5′
調節領域
enhancer構造遺伝子(蛋白になる部分)
調節領域
promoterenhancer
poly A signal
5’-・・cgatgtttctagcttga・・-3’(sense)3’ ・・gctacaaagatcgaact・・ 5’(anti sense)3’-・・gctacaaagatcgaact・・-5’(anti-sense)
5’-・・cgatgtttctagcttgag g g g
・・・・・・・・・・・・
・・
5’ 3’RNA polymerazeInactive DNA strand
3’-・・gctacaaagatcgaact・・5’-・・cgauguuucuagcuuga・・-3’
DNA template strand
Cap構造の付加 poly A付加 スプライシングCap構造の付加、poly A付加、スプライシング
splicing by snRNA (ribozyme)5’非翻訳領域 3’非翻訳領域
Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4
Alternative (alternate) splicing (p.499)
Exon 2 Exon 3 Exon 4
Start codon* *
Stop codon
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