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デオキシリボ核酸(以下DNADeoxyribonucleic acid)は核酸の一種。この高分子生体物質は地球上の全ての生物において、遺伝情報を担う物質(メディア)となっている。

DNA の構成物質と二重らせん構造


DNA はデオキシリボース)とリン酸塩基 から構成される。塩基はアデニングアニンシトシンチミンの四種類あり、それぞれ A, G, C, T と略す。デオキシリボースと塩基が結合したものをデオキシヌクレオシド、このヌクレオシドのデオキシリボースにリン酸が結合したものをデオキシヌクレオチドと呼ぶ。ヌクレオチドは核酸の最小単位である。リボースを用いる核酸はリボ核酸 (RNA) という。

ヌクレオチド分子は、リン酸を介したフォスフォジエステル結合で連結し、鎖状の分子構造をとる。フォスフォジエステル結合には方向性がある。

2本の逆向きのDNA鎖は、相補的な塩基 (A/T, G/C) による水素結合を介して、全体として二重らせん構造をとる。この相補的二本鎖構造をとることが複製を可能とし、遺伝情報を伝えていく上で決定的に重要な点である。

長さは様々で、長さの単位は二本鎖の場合 bp(base pair:塩基対)、一本鎖の場合 b または nt(base、nucleotide: 塩基、ヌクレオチド)。

遺伝情報の担い手としてのDNA


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真核生物ではの中にある。またオルガネラでもミトコンドリア葉緑体に含まれる。このことがオルガネラの由来に関する膜進化説に対する細胞内共生説の証拠であるとされている。 形状は環状のものもあれば、そうでないものもある。

全ての生物で、細胞分裂の際の母細胞から娘細胞への遺伝情報の受け渡しは、RNAを介したDNAの複製によって行われる。DNA の複製はDNAポリメラーゼによって行われる。

ヒトを含め、多くの動物精子に含まれるDNAを遺伝情報の伝達に用いている。

DNAの作用


ヌクレオチド及びその結合体であるポリヌクレオチド、DNA、RNAは生物を原料とするほとんどの食品に微量含まれており、白子動物睾丸などでは含有率が高い。DNAを摂取すると、体内でいったんヌクレオチドに分解されて、RNA、DNAを効率的に合成する材料となり、免疫調節機能の向上、抗疲労、抗老化悪性腫瘍()の抑制、記憶改善、アレルギー抑制、肌荒れ改善などの効果があることが知られている。DNAは体内で合成することができるが、成長が早い乳児や、高齢者では必要な量の合成が追いつかず、健康を維持するには、母乳など、食品を通じて摂取する必要があると考えられている。

DNAの利用


健康食品
上記の作用を利用すべく、健康食品として錠剤、粉末、水溶液のものが市販されているが、含有量が低く、健康効果に疑問がある商品もあるので注意が必要である。

医療
悪性腫瘍の抑制、記憶改善、アレルギー抑制などの効果を持つ医薬品の成分として用いられている。また、傷口を保護するための創傷被覆材や、傷の治りを早める外用薬の開発が行われている。

工業
DNAの二重らせん構造を使って、微細な有機分子を捉えるフィルターが開発されている。

DNAの原料


工業的に効率的に分離するための原料としてサケ白子ホタテガイ生殖巣などが利用されている。

DNA 小史


1869年: F.ミーシャー(スイス)がDNAを発見、1871年に発表したが、彼は細胞内におけるリンの貯蔵と考えていた。
1885年: A.コッセルがアデニンを発見。86年にグアニン、93年にチミンも発見。
1944年: O.T.エイヴリーらによって肺炎双球菌を用いて DNA が遺伝物質であることが証明される。
1952年: A.D.ハーシーとM.チェイスは、バクテリオファージを用いて、より正確な実験で、DNA が遺伝物質であること決定的になる。
1953年: J.ワトソンF.クリックロザリンド・フランクリンモーリス・ウィルキンスの研究データの提供によって DNA の二重らせん構造を明らかにした。
1956年: A.コーンバーグによってDNAポリメラーゼが発見される。
1957年: M.メセルソンとF.W.スタールによって DNA の半保存的複製が明らかにされる。
1967年: 岡崎令治らによって岡崎フラグメントが発見される。
1970年: H.スミスによって制限酵素 Hind IIIが分離される。

詳しくは遺伝子を参照のこと

関連項目


生体物質 | 生化学 | 分子生物学 | 染色体

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