マインドマップギャラリー 核酸化学
これは、核酸化学に関するマインド マップです。主な内容には、核酸の物理的および化学的性質、核酸分子の組成と構造が含まれます。皆さんのお役に立てれば幸いです。
2024-03-16 21:21:18 に編集されました核酸化学
核酸の分子組成と構造
元素組成
C、H、O、N、P
基本構造
リン酸
五炭糖(すべてβ-D配置)
デオキシリボース (DNA、β-D-2-デオキシリボース)
リボース (RNA、β-D-リボース)
ベース
ピリミジン塩基
シトシン(C)、ウラシル(U)、チミン(T)
プリン塩基
アデニン(A)、グアニン(G)
レアベース
ヌクレオシド
DNA (デオキシアデノシン、デオキシグアノシン...)
RNA (アデニンヌクレオシド、ウラシルヌクレオシド...)
ヌクレオチド
分子構造
核酸の一次構造(塩基配列といいます)
ヌクレオチドをつなぐ結合:3',5'-ホスホジエステル結合
核酸鎖には方向性があり、5'→3'末端には遊離のリン酸基があり、3'末端には遊離の水酸基があります。
DNAの空間構造
二次構造(同じ中心軸の周りに2本の逆平行ポリストランドヌクレオチドからなる二重らせん構造)
右手の螺旋
2本の鎖の相補的な塩基対形成
ベーススタッキング力は垂直方向の安定性を維持し、水素結合は横方向の安定性を維持します。
特徴
三次構造(二重らせんの二次構造に基づき、らせん状に超らせん構造を形成)
正のスーパーコイル (二重らせんと同じ方向)
負のスーパーコイル(二重らせんとは逆方向)
RNAの種類と構造
メッセンジャーRNA (mRNA)
含有量は少なく、タンパク質合成の鋳型となります。
真核細胞の mRNA の 5' 末端には、キャップ構造と呼ばれる 7-メチルグアノシン ヌクレオシド三リン酸構造 (7-メチルグアノシン) があります。原核細胞の mRNA にはキャップ構造がありません。
真核細胞の mRNA は、3' 末端に約 200 塩基の長さのポリアデニル酸 [ポリ(A)] テールを持っていますが、原核生物には通常ありません。
特徴
トランスファー RNA (tRNA)
一次構造
二次構造(クローバーの形)
3層構造(逆L字型)
リボソームRNA (rRNA)
一次 RNA。細胞内タンパク質生合成の部位であるリボソームに存在し、大小のサブユニットから構成されます。
核酸の物理的および化学的性質
一般的な性質(分子サイズ、溶解度、粘度、pH)のうち、DNAはpH 4〜11で最も安定であり、この範囲外ではDNAは変性します。
G
260nm
色増強効果: 変性後、260nm での DNA の吸光度が大幅に増加します。
減算効果: 再生後に吸光度が元の値に戻る
変性と再折り畳みの指標として使用可能
変性、再生
熱変性(このプロセスは更年期のプロセスです)
二重らせん構造の半分が失われる温度は融解温度またはTmと呼ばれ、DNAのTm値は一般に70〜85℃であり、この値は高いほどGC比に関係します。比率が高いほど、値が高くなります。
コールドリフォールディング(リフォールディング前に4℃までゆっくり冷却する必要があります)
ベースの積層力と水素結合を破壊し、空間構造を変化させ、一次構造を維持します。
主に一本鎖構造ですが、一部がカールして鎖内で二本鎖の螺旋構造、すなわちヘアピン構造を形成する場合もあります。
二次構造を緩い状態に保ち、DNA 複製、転写、遺伝子組み換えを促進します。
構造分子をより安定させる
隣接する塩基対面によって生じる疎水性塩基のスタッキング力
AT 間の 2 つの水素結合と GC 間の 3 つの水素結合
基本構造 (A-P~P~P は NTP/dNTP と呼ばれます)。A-P は NMP/dNMP と呼ばれます。A-P~P は NDP/dNDP と呼ばれます。~は高エネルギーリン酸結合と呼ばれます。
五炭糖と塩基を結ぶ結合はN-グリコシド結合と呼ばれ、この結合には2つの配置(α、β)があり、核酸分子ではどちらもβ-グリコシド結合です。
P含有量は9%~10%と比較的安定しています。