マインドマップギャラリー 植物遺伝学 第 2 章 遺伝の細胞と分子の基礎
植物遺伝学の第 2 章: 遺伝の細胞および分子基盤のマインド マップ。詳細な紹介と包括的な説明が含まれており、興味のある友人の役に立つことを願っています。
2023-12-02 22:47:37 に編集されました遺伝子細胞と 分子基盤
DNA複製
発生期間
細胞周期のS期
プロセス
DNAポリメラーゼなどの酵素の触媒作用により、DNA二本鎖間の水素結合が切断されて分離され、それぞれの鎖を鋳型として塩基対形成の原理に基づいて相補鎖が合成されます。
DNAの基本法則
一般に、半予約かつ半断続的に行われる。
チェーンの伸びる方向は5'→3'エンド方向のみとなります
複製は、複製プロセス中の起点の特定のシーケンスで開始され、固定点で終了します。
同じセル内でも複数の複製メカニズムが動作可能
半保存的半不連続複製
親 DNA 分子の 2 本の鎖を指し、半保存的複製プロセスでは、一方の鎖は 5'→3' 方向に連続的に合成され、もう一方の鎖は不連続に 5'→3' 方向に合成されます。一連の不連続な連続岡崎クリップを合成する方法
環状二本鎖DNAの複製
ローリングリングコピー
シータ複製
ミトコンドリアの D 型複製
真核生物の染色体テロメア
意味
真核生物の染色体の末端にある特定の DNA 反復配列で構成される特別な構造です。
関数
①染色体末端をヌクレアーゼによる分解から守る
② 線状染色体の末端複製の基礎を提供し、各複製後に短縮されたテロメアを伸長させ、染色体構造の安定性と完全性を維持します。
③効果的な減数分裂染色体対形成と相同染色体組換えを促進する
テロメラーゼ
これは、テロメラーゼ特異的 RNA を鋳型として使用することに活性が限定される特殊な逆転写酵素です。
転写と翻訳
RNAポリメラーゼとプロモーターおよびエンハンサー
転写の原則
DNAを鋳型とし、DNA依存性RNAポリメラーゼの触媒作用により、4つのNTP(ATP、CTP、GTP、UTP)を原料としてRNAが合成されます。
転写プロセス
テンプレートの認識、転写、開始、伸長、および終了。
大腸菌RNAポリメラーゼ組成物
2つのαサブユニット。
コア酵素の組み立てとプロモーターの認識に役割を果たし、一部の活性化タンパク質にも結合できます。
1 ベータサブユニット
ベータサブユニット
シグマサブユニット
さまざまなプロモーターを識別するために使用されます
真核生物のRNAポリメラーゼ
RNAポリメラーゼI
RNAポリメラーゼII
RNAポリメラーゼIII
原核生物プロモーター
真核生物プロモーター
エンハンサー
これは、真核生物の遺伝子転写を強化する制御配列の一種です。
RNAプロセシング
サブトピック
真核生物のmRNA前駆体のプロセシング
①mRNAの5'キャッピング
②mRNAの3'アデニル化(テーリング)
③イントロンの接触とエクソンの結合、および特定の塩基の修飾。
遺伝暗号とタンパク質合成
遺伝暗号の性質
トリプレット暗号です。
カンマなし
重複なし
多用途性
退化
特にコドンとストップコドン
サブトピック tRNA と遺伝暗号
アンチコドンの「ぐらつき」仮説
サブトピック tRNA の種類
開始tRNAと伸長tRNA
イソtRNA
補正tRNA
リボソームとタンパク質合成
あ
アミドtRNA結合部位
P
ペプチジルトランスファーRNA結合部位
E
排出位置
セントラルドグマ
遺伝子の概念とその開発問題
初期のコンセプト
メンデルの「遺伝的要因」
モーガンの遺伝理論
1 つの遺伝子、1 つの酵素
シストロンとオペロン
壊れた遺伝子と重複した遺伝子
トランスポゾン
染色体上のある位置から別の位置に移動したり、ある染色体から別の染色体にジャンプしたりすることができる遺伝子または DNA セグメント。
遺伝物質の分子構造
ベース
DNA
A-T、C-G
RNA
あ~う、C~G
DNAの分子構造
一次構造
DNA分子内のヌクレオチドの順序(塩基の順序とも同じ)
二次構造
DNAが分子間相互作用によって形成する二本鎖または二重らせんの分子、つまりDNA二重らせん構造を指します。
三次構造
二重螺旋鎖のねじれ
高レベルの構造
DNAの超らせん構造や染色体DNAの複雑な折り畳み状態を指します。
RNAの分子構造
mRNAメッセンジャー
tRNA分子翻訳
クローバーの二次構造
逆L字型3層構造
rRNAF分子 リボソーム
小さなRNA
核内低分子RNA (snRNA)
核小体低分子RNA (snoRNA)
細胞質内低分子RNA (scRNA)
遺伝物質の証明
肺炎球菌の形質転換実験
実験者
グリフィス
実験材料
肺炎球菌(S型)
寒天固体培地上に大きく滑らかで光沢のあるコロニーを形成し、細胞は多糖類の膜で囲まれた病原性細菌です。
ラフタイプ(R) 肺炎球菌
コロニーは粗く、細胞外被膜を持たず、病原性はありません。
ねずみ
結果
DNAが遺伝物質であることを証明する
ファージ感染実験
実験者
ハーシーとチェイス
方法
標識された放射性同位体
原理
硫黄を含む物質はタンパク質のみ、リンを含む物質はDNAのみ
材料
T2 バクテリオファージと大腸菌
結果
遺伝の原因はタンパク質ではなくDNAであることを証明する
タバコモザイクウイルスの復元実験
実験者
フランクリン・コレット
実験材料
タバコモザイクウイルス
S株
HRの緊張
結果
この実験は、DNA を持たないウイルスでは RNA が遺伝物質であることを説得力をもって示しています。
遺伝細胞の発生と染色体の挙動
細胞周期
意味
前回の細胞分裂の終わりから次の細胞分裂の終わりまでの過程を細胞周期といいます。
サイクル
G1期間
有糸分裂の完了と DNA 複製の間のギャップを指します。
S期
DNA複製期間
G2期
DNA複製の完了から有糸分裂の開始までの時間を指します。
M期
細胞有糸分裂
染色体の染色
クロマチン
意味
DNA、ヒストン、非ヒストンタンパク質、および少量の RNA から構成される非晶質物質で、間期細胞の核内にある塩基性色素で容易に染色されます。
間期クロマチンの種類
ユークロマチン
ヘテロクロマチン
構造クロマチン (構成的クロマチン)
通性クロマチン
染色体
意味
クロマチンは、細胞分裂中にしっかりと巻き付けられ、折り畳まれ、凝縮され、絶妙にパッケージングされることによって形成される固定された形状を持つ遺伝物質の一種です。
形態的特徴
主くびれマーク
二次狭窄瘢痕
長いアーム (p) と短いアーム (q)
テロメア
タイプ
セントロメア染色体
メタセントロメアに近い染色体
アクロセントリック染色体
テロセントリック染色体
顆粒状または点状の染色体
細胞分裂時の染色体の挙動
有糸分裂
細胞の種類
体細胞
プロセス
序盤→中盤→終盤→終盤
特徴
細胞が分裂すると、染色体が一度複製され、遺伝物質が 2 つの娘細胞に均等に分配されます。
減数分裂
セルタイプの生成
生殖細胞
プロセス
特徴
2 回の連続した核分裂を伴う細胞分裂の一種。染色体は 1 回だけ複製され、各娘細胞の核には単一の数の染色体しかありません。
染色分体
姉妹の染色体
染色体の 2 つの染色分体は姉妹染色分体と呼ばれます