DNAとは?2

さて、そんなDNAを図にしてみたのが下です。

糖とリン酸からなるバックボーンから4種類の塩基が手を出すように突き出していますね。DNAの塩基はA(アデニン)、G(グアニン)、C(シトシン)、T(チミン)の4種類があり、 二重らせん構造の中でAとT、GとCがそれぞれ向かい合い、AとTは2本、GとCは3本の水素結合で結合しています。

これら塩基がDNAを構成するとき(RNAのときは違う)、ウラシルを除くそれぞれの塩基が糖、リン酸に結合したもの(ヌクレオチド)を(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)と呼び、4種類を総称してdNTPと呼びます。
このDNAの螺旋構造をもっとミクロな視点から見てみると、まず塩基の化学構造はこんな感じです。

ここでよく見ると骨格のつくりが大きく 2種類に分けられるはずです。アデニンとグアニンはプリン骨格を持ち、シトシンとチミンはピリミジン骨格を持ち、その骨格ごとに作られる経路が大幅に異なります。

ヌクレオチド代謝(de novo合成=生合成)については、以下の図を参考にしてください。なお、プリン合成の元となっているリボース-5-リン酸 はご存知の通り、ペントースリン酸経路から得られる。

1、プリン合成
プリン合成←クリックすると拡大します。

2、ピリミジン合成
ピリミジン合成←クリックすると拡大します。

ついで、この塩基がリン酸と糖とくっついたヌクレオチドはこんな感じです。

そして、このヌクレオチドが互いに結合して上のような2重螺旋構造をとったものをDNAと呼ぶわけです。点線でくくった部分が螺旋ということになります。

ただ、dNTPだけでは上のような構造(デオキシリボースのOHと燐酸が結合)がずーっと続いているだけで永遠に長くなってしまい染色体として完成されません。

しかし、dNTPとともにごく少量だけ存在している、デオキシリボースのOHがHに変わったものであるddNTP(ddATP,ddGTP,ddCTP,ddTTP)が結合すると、OHがないために ここで伸長がとまります。ちなみに、リボースの構造はデオキシリボースのOH、HがOH、OHに変わっただけです。


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