タンパク質合成のプロセス：転写と翻訳

概要

本記事では、DNAからRNAへの転写とRNAからタンパク質を構成するアミノ酸の連なりへの翻訳を含むタンパク質合成のプロセスについて探求します。細胞物質の分解と構築における酵素の役割、世界で最も長い単語「Titan」の遺伝子を含む転写単位、転写単位の開始を定義するプロモーターについて説明します。また、DNAをメッセンジャーRNA（mRNA）にコピーするプロセスと、mRNAを分解から保護するキャップの追加についても検討します。最後に、mRNAとリボソーム、転移RNA（tRNA）の相互作用によるアミノ酸連鎖の生成について掘り下げます。

タンパク質合成における酵素の役割

酵素は、細胞物質の分解と構築において重要な役割を果たします。特に、RNAポリメラーゼはDNA鎖に結合し、RNA塩基が対応する場所を見つけるのを助ける酵素です。RNAポリメラーゼが移動すると、DNAを再び結合させ、新しいmRNA鎖を剥がれさせます。

転写単位とプロモーター

転写単位には、筋肉に弾力性を与える「Titan」という世界で最も長い単語の遺伝子が含まれています。この遺伝子は、人間の染色体1に存在します。プロモーターは、2つの窒素塩基の繰り返し配列であり、転写単位の開始を定義します。

DNAをmRNAにコピーする

DNAをメッセンジャーRNA（mRNA）にコピーするプロセスは、RNAポリメラーゼ酵素がTATAボックスに結合することから始まります。TATAボックスは、RNAポリメラーゼがDNA鎖に結合する場所を見つけるのを助けます。RNAポリメラーゼは、DNA鎖に沿って窒素塩基を読み取り、RNA塩基が対応する場所を見つけるのを助けます。終止信号に到達した後、RNAポリメラーゼは離脱します。細胞核を出る前に、5’末端に特殊なグアニンが追加され、3’末端には約250個のアデニンが追加され、それぞれ5’キャップとポリAテールを形成します。これらのキャップは、mRNAを分解から保護し、後で他のオルガネラに接続しやすくします。mRNA内の余分な情報はカットされます。

翻訳：mRNAからアミノ酸連鎖へ

翻訳のプロセスは、mRNAをタンパク質に変換することを含みます。DNA中のイントロンが再利用された後、mRNAは核外に移動し、リボソームに入ります。リボソームには、核糖体RNA（rRNA）とタンパク質が含まれています。転移RNA（tRNA）はmRNAと相互作用し、核酸塩基配列をアミノ酸に翻訳します。各アミノ酸には、tRNAの末尾に特定の配列があります。リボソームは、mRNAを3文字ずつ読み取り、tRNAと対応するアンチコドンをマッチングさせます。tRNAのアミノ酸は、成長中のポリペプチド鎖に追加されます。転写と翻訳のプロセスに誤りがあっても、最終的な生成物が変わらないように、複数のコドンの読み方があります。