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分子遺伝学の質問です ①染色体の数は23種なので、人間がもってる全てのDNAは23...

dgt********さん

2015/7/2318:23:09

分子遺伝学の質問です

①染色体の数は23種なので、人間がもってる全てのDNAは23種しかないのですか?

②二本鎖DNAはリボースの頭(O原子がついてる方)が上下の鎖で逆向きになって塩基をさ

しだしあって塩基対を形成していますが、これはなぜ、片方を反転させてリボースの頭を同じ向きにして塩基対を形成するような形をとらないのですか?
上下の鎖の5、3方向は一緒になりますが、この形でも5→3方向に複製を進められる気がするのですが…

わかりにくくてすみません。

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deo********さん

編集あり2015/7/2319:25:34

①ヒトのゲノム(いわばヒトの設計図)は約30億塩基対からなり、この中に約二万の遺伝情報が含まれていると言われています。
この30億塩基対からなるゲノムが23に分割され、それぞれの染色体に分配されています。

②DNAには遺伝情報となる鋳型鎖と遺伝情報を含まない暗号鎖の二本の鎖が二重らせん構造を形成しています。
遺伝情報をタンパク質に変換するために必要なmRNAを作るRNAポリメラーゼは画像のように鋳型鎖を3´→5´方向に読み取っていきます。
このとき、二本のヌクレオチド鎖の向きが反対になっていることでRNAポリメラーゼはどちらの鎖を読み取ればいいのかが決定できます。

また、二本の鎖が同じ向きに結合していると複製のときにも不便が起こります。
仮に、二本の鎖が
3´ーーー5´
3´ーーー5´
図1
のように同じ向きに結合しているとします。
すると、複製した後も
3´ーーー5´
3´ーーー5´
の状態を維持しなければなりません。
DNAポリメラーゼは5´→3´方向に鎖を伸ばしていく酵素です(この方向でなければならない理由があります)。
しかし、DNAの二重らせんをほどくヘリカーゼが図1でもし左側から鎖をほどいていってしまったらどうでしょう?
一本鎖DNAは不安定なので、ヘリカーゼが鎖をほどくと同時にDNAポリメラーゼは新たな鎖を作っていかなければなりませんが、それをすると完成した鎖は
3´ーーー5´
5´ーーー3´
となり、向きが入れ替わってしまいます。
なので、ヘリカーゼは必ず二本鎖の右側からほどいていく必要があります。
染色体は普段は高度に凝集しており、複製をしなければならない部分だけDNAを緩めて複製を行いますので、複製する向きを選り好みするのは中々難しい状況にあります。
しかし、鎖の向きを逆にすることで、染色体のどちら側からでも複製を開始することができます。
なお、これをすると、一方の鎖はしばらく一本鎖のままでいなければなりませんが、一本鎖DNAにタンパク質が結合することで安定化されます。


長文失礼しました
分かりにくかったらすみませんm(__)m

①ヒトのゲノム(いわばヒトの設計図)は約30億塩基対からなり、この中に約二万の遺伝情報が含まれていると言われていま...

質問した人からのコメント

2015/7/23 20:46:51

その場合プライマーも同じ向きならば入れ替わらないのでは…などと考えていましたが、確かにヘリカーゼがどっちからくるかによってで全然話が違ってきますね
修正後知りたい回答になっており、わかりやすかったです。ありがとうございました。

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qqm********さん

2015/7/2318:54:11

雄24、雌23です。
雄は、1本多い。


図が示されていれば、何のことか、分かりますが、たぶん、水素結合の影響でないですか。
水素結合でなくても、極性の影響、立体障害です。

ofu********さん

2015/7/2318:43:20

染色体の数は23種⇒23対46個ではないでしょうか?
DNAとはデオキシリボ核酸の略ですから、種類とするならAGTCの4種ですかね。
②高度すぎて解りません。

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