高校化学と生物の教科書レベルの要点まとめと問題を解説します。細胞と分子と代謝コドン表(遺伝暗号表)とは、RNAのもつ遺伝暗号の塩基配列と合成されるアミノ酸との関係を表にしたものです。塩基の種類は4種類、そのうち3つを並べれば1つのコドンになるので64種類の塩基配列を考えますが、表を見ただけではわかりにくいです。一度表の見方を知れば、使えるようになるので簡単にですが説明してきます。UCAGニーレンバーグやコラーナは翻訳に必要な酵素をそろえ持つ大腸菌の抽出物と人工RNAを使って実験を行い遺伝暗号を解明しました。RNAの塩基配列が、UUUUUU・・・の場合、タンパク質はフェニルアラニンだけでできるものが合成されました。UGUGUG・・・の場合、バリンだけのものとシステインのみのタンパク質が1:1で合成されました。UGGUGG・・の場合、バリン、グリシン、トリプトファンのみのタンパク質が1:1:1で合成されました。これらのことから「GUG」というコドンはバリンを指定するものだと判明したのです。塩基の種類は4種類あるのでその中から3つを並べる方法は、4×4×4=64通りなのでコドン表の中も64種類になります。トリプレットは64通りでコドンは64種類ですが、対応するアミノ酸は20種類です。コドン表を見てわかるように、コドンが違っても同じアミノ酸を指定する場合が存在するということです。これらをすべてのコドンの組合せで実験しコドン表がつくられました。わかりにくいと思うので説明を加えます。CAACAA・・・という塩基配列があったとします。「CAA」:1番目から右に3つを並べたもの「AAC」:2番目から右に3つを並べたもの「ACA」:3番目から右に3つを並べたものの3通りが考えられます。このすべてのタンパク質合成を調べます。すると、3種類のタンパク質が合成されました。「CAC」と「ACA」という2つのコドンが出てくるので2種類のタンパク質が合成されることが予想されます。すると2種類のタンパク質が合成されました。共通するコドンは「ACA」だけなので両方で共通して合成されたタンパク質は「ACA」というコドンに指定されることがわかります。UUUUUU・・・の場合、タンパク質はフェニルアラニン。UGUGUG・・・の場合、バリンだけのものとシステインのみのタンパク質が1:1。UGGUGG・・の場合、バリン、グリシン、トリプトファンのみのタンパク質が1:1:1。いう上の例で見ると、UUUUUU・・・からは、「UUU」のみで「フェニルアラニン」のみ。UGUGUG・・・からは、「UGU」と「GUG」があって「バリン」と「システイン」。UGGUGG・・・からは、「UGG」と「GGU」と「GUG」があって「バリン」と「グリシン」と「トリプトファン」。この場合、「GUG」は重なりがあって「バリン」を指定すると判断できます。これを繰り返し、すべてのアミノ酸配列を人工的に調べた結果がコドン表です。コドン表の見方3つの塩基配列を表の「左→上→右」の順に見ていきます。ここでは「AUG」というコドンを例にしてみましょう。1番目の「A」を表の左の塩基で合わせると、3行目を見ることになりますが、これだけを見れば可能性としては16種類の塩基の並び替えが考えられます。UCAG次に2番目の「U」を表の上の「U」に合わせると縦の1列目に限定できます。これで候補は4つにまで絞れます。「A」→「U」で絞り込んだ4つのうち、4段目「メチオニン」にたどり着くということです。開始コドンと終止コドンコドン表の「AUG」はメチオニンを指定するとともに、タンパク質合成の開始を指示する「開始コドン」としてもはたらきます。対応するアミノ酸がなく、翻訳を終了させる「終止コドン」としてはたらきます。コドン表をまるまま覚えておく必要はないと思いますが、読み取り方は覚えておきましょう。RNAの構造と塩基および転写(スプライシング)と翻訳(コドン)のしくみもちろん、転写と翻訳の意味と合わせて、ですよ。高校化学と生物の要点と。