DNAの理解：生命の設計図

概要

この記事では、DNAの素晴らしい世界と、全ての生物の形と機能を決定する方法について探求します。DNAが、核酸から構成される長い二重分子であること、それが異なる生物の違いを決定する核酸配列からなることを学びます。また、遺伝子がDNAの一部であり、異なるタンパク質分子を作成するために必要な情報を含むこと、これらのタンパク質が細胞を構築・維持し、私たちの身体の見える・見えない特徴に影響を与えることを発見します。最後に、DNA遺伝子配列の突然変異が何百万年にもわたり新しい種の創造につながる方法を発見します。

DNAの基本構造

地球上の全ての生物は1つ以上の細胞から構成され、全ての細胞にはDNAが含まれています。DNAは、核酸から構成される長い二重分子であり、全ての生物の形と機能を決定する設計図です。トカゲとバッタ、ミミズとスイカ、象と大腸菌、そして人間とキノコの違いは、それらのDNA中の核酸配列によって決まります。

タンパク質合成におけるDNAの役割

DNAは、異なるタンパク質分子を構築するための情報のライブラリーです。タンパク質は、細胞の構造と機能を維持するための構成要素であり、必要なタンパク質が必要な場合、体内の一部の細胞は、タンパク質信号を血液中に送り、タンパク質が作られる細胞に伝達します。信号タンパク質は、細胞核内の他のタンパク質に、タンパク質の遺伝子であるDNA二重螺旋の一部を開き、タンパク質の生成を開始するように指示します。十分な量のタンパク質が生成されたら、別の信号タンパク質が細胞にタンパク質の生成を停止するように指示します。

遺伝子：生命の設計図

遺伝子は、特定のタンパク質分子を作成するために必要な情報を含むDNA分子の一部です。目に見える・見えない特徴を持つ、私たちの身体を構成する遺伝子があり、目の色、肌の色、髪の色、骨の成長、血液型、そして寿命などが含まれます。人間のDNAには25,000から40,000の遺伝子が含まれ、ミミズ、植物、果蝇などの他の生物のDNAには、約12,000から20,000の遺伝子が含まれます。

突然変異：進化のエンジン

核酸配列は通常安定していますが、自然発生的または環境的損傷によって変化することがあります。これらの変化を突然変異と呼び、核酸位置を削除または移動することで、関連する遺伝子を変更し、それが産生するタンパク質を変更することができます。ほとんどの突然変異は、生物またはその子孫にほとんど影響を与えませんが、いくつかは軽度な損傷を引き起こすことがあり、有益な変異もあります。何百万年にもわたり、DNAの遺伝子配列の微小な変化が、今日私たちが見る生物の間の違いを作り出します。

結論

DNAは、地球上の数百万種類の異なる生物を作成し、維持するために必要なすべての情報を含んでいる生命の設計図です。最小の細菌から最大の哺乳動物まで、DNAの核酸配列は、全ての生物の形と機能を決定します。DNAを理解することは、地球上の生命の多様性と、新しい種が作成されるメカニズムを理解するために不可欠です。