セントラルドグマ（DNA複製・タンパク質合成の流れ）

【プロ講師解説】このページでは『セントラルドグマ（DNA複製・タンパク質合成の流れ）』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。

DNA複製

STEP1	二重らせん構造を形成している2本鎖DNAが解ける
STEP2	それぞれの鎖を鋳型にし、酵素の働きと相補的塩基対を作る能力によって複製する

Point!

STEP1

二重らせん構造を形成しているDNA二本鎖がほどける

まず、二重らせん構造を形成しているDNA二本鎖がほどける。

STEP2

それぞれの鎖を鋳型にして、酵素の働きと相補的塩基対を作る能力によって複製する

次に、それぞれの鎖を鋳型にして、酵素（DNAポリメラーゼ）の働きと相補的塩基対を作る能力によって複製する。

タンパク質の合成

DNAからは３種類のRNAが作られる。１つはタンパク質の設計図のコピー（伝令RNA：mRNA）、
２つ目はその設計図に従ってアミノ酸を運んでくる運搬RNA（tRNA）、３つ目はタンパク合成の場となるリボソームを構成し、アミノ酸の連結（タンパク合成）に関わるリボソームRNA（rRNA）である。
これ以降は、これらのRNAによってタンパク質が合成される過程を見ていこう。

タンパク質の合成は「転写」と「翻訳」の二段階で行われる。

転写

転写とはDNAからRNAを合成する過程である。
この過程はDNA複製と同様の仕組みで、相補的な塩基対を形成することによって行われる。
ただし、DNA上のアデニン（A）と対応するRNA上の塩基はウラシル（U）である。（RNAではチミン（T）の代わりにウラシル（U）が存在する）

翻訳

RNAには３種類存在する。

mRNA	tRNA	rRNA
合成するタンパク質の情報をDNAから写し取った一本鎖のRNA	mRNAの情報に従って、指定されたアミノ酸を運んでくる１本鎖のRNA	タンパク質とともにリボソームを構成する１本鎖のRNA。リボソームは細胞内のタンパク合成の場となる

転写によってDNAから作られるRNA（つまりタンパク質の設計図（DNA）のコピー）をmRNAという。その設計図に従ってアミノ酸を運んでくるRNAをtRNA、tRNAが運んできた材料（アミノ酸）を使ってタンパク質を合成するRNAをrRNAという。

mRNA、tRNA、rRNAを使ったタンパク質合成の過程を翻訳という。翻訳の流れは次の通り。

STEP1	mRNAがリボソームに結合する
STEP2	tRNAがmRNAの塩基配列を３つずつ読み、対応したアミノ酸を運んでくる
STEP3	リボソームがmRNAの上を移動しながら、tRNAが運んできたアミノ酸をつなげ、タンパク質を合成する

Point!

STEP1

伝令RNA（mRNA）がタンパク合成の場であるリボソームに結合する

まず、タンパク合成の場であるリボソームにmRNAが結合する。

STEP2

運搬RNA（tRNA）がmRNAの塩基配列を３つずつ読み、対応したアミノ酸を運んでくる

RNAに含まれる塩基はアデニン（A）・グアニン（G）・シトシン（C）・ウラシル（U）の４種類。
３つの塩基の組からなる配列で１つのアミノ酸を指定する（この３つの塩基の組をコドンという）ので、運搬RNA（tRNA）がmRNAの塩基配列を３つずつ読み、対応したアミノ酸を運んでくる。

STEP3

リボソームがmRNAの上を移動しながら、tRNAが運んできたアミノ酸をつなげ、タンパク質を合成する

最後に、リボソームがmRNAの上を移動しながら、tRNAが運んできたアミノ酸をつなげてタンパク質をつくっていく。