DNAからRNA、タンパク質へ情報が流れる仕組みを、転写・翻訳・コドン表の使い方とつなげて整理します。
セントラルドグマ:DNA・RNA・タンパク質の関係
セントラルドグマは、遺伝情報がDNAからRNAへ写し取られ、RNAの情報をもとにタンパク質が作られる、という分子生物学の基本的な流れです。
実際の配列確認では、DNA、mRNA、アミノ酸配列を別々に覚えるより、どの段階でどの表記を見ているかを意識すると読み間違いが減ります。
DNAからRNAへ:転写
転写では、DNAの鋳型鎖をもとにRNAが合成されます。RNAではチミン(T)の代わりにウラシル(U)を使います。
| DNAコード鎖 | mRNA |
|---|---|
| ATG | AUG |
| GCT | GCU |
| TAA | UAA |
コード鎖DNAを見ている場合は、TをUに置き換えるとmRNAコドンに対応します。鋳型鎖を見ている場合は、相補的な塩基対と向きを確認してから読みます。
RNAからタンパク質へ:翻訳
翻訳では、mRNAを3塩基ずつ区切って読みます。この3塩基の単位がコドンです。各コドンはアミノ酸、または翻訳終了の合図に対応します。
たとえばAUGはメチオニンを指定し、多くの場合は開始コドンとしても働きます。UAA、UAG、UGAは終止コドンです。
コドン表を使う位置
コドン表は、mRNAの3塩基をアミノ酸へ対応させるために使います。DNA配列をそのままコドン表に当てる前に、RNA表記なのか、コード鎖DNAなのか、鋳型鎖DNAなのかを確認してください。
配列をまとめて確認したい場合は、DNAからタンパク質への変換ツールで読み枠と遺伝暗号表を指定できます。コドン単位の対応だけを確認したい場合は、コドン表が便利です。
読み枠がずれると結果が変わる
mRNA配列がAUGGCUUAAの場合、AUG / GCU / UAA と読むと、メチオニン、アラニン、終止になります。
しかし1塩基ずれてUGG / CUU / ... と読むと、最初から別の意味になります。タンパク質配列を確認するときは、開始位置、読み枠、終止コドンを合わせて見る必要があります。