セントラルドグマ（DNA複製・タンパク質合成の流れ）

DNA複製

• DNA複製は次の手順で考える。

STEP

二重らせん構造を形成している2本鎖DNAをほどく

まず、二重らせん構造を形成している2本鎖DNAをほどく。

STEP

それぞれの鎖を鋳型にし、酵素のはたらきと相補的塩基対をつくる能力によって複製する

次に、それぞれの鎖を鋳型にし、酵素のはたらきと相補的塩基対をつく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がつくられる。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したが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確認する。
• 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

• DNAからRNAを合成する過程を転写という。
• 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。

• 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）を伝令RNA（mRNA）という。その設計図にしたがってアミノ酸を運んでくるRNAを運搬RNA（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をリボソームRNA（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である。

STEP

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、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。

STEP

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種類である。
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）ため、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。

STEP

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、タンパク質を合成する。

セントラルドグマ

• DNA複製・タンパク質合成の流れを図示すると次のようになる。

• 大量に複製されたDNAからRNAを合成し、RNAからタンパク質がつくられる。
• この流れは1958年に英国の分子生物学者クリックによって提唱され、セントラルドグマとよばれている。