DNA と RNA: 5 つの主な違い

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DNAとRNAの違いは何ですか? DNA と RNA はどちらも核酸の一種で、細胞が遺伝情報とタンパク質を作るための一連の指示を含む分子です。ただし、両者の間には大きな違いがあります。このガイドでは、構造、機能、位置などの観点から DNA と RNA を比較対照します。DNA と RNA の両方の概要を説明した後、DNA と RNA の主要な違いを簡単に確認できるチャートを示します。

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DNAとは何ですか?

DNAはデオキシリボ核酸の略です。これは、私たちの細胞の最も重要な構成要素の 1 つである高分子です。DNA がなければ、成長や再生などの細胞機能は不可能になります。

DNA構造

DNAはで構成されています 4 つの化学塩基: アデニン (A)、グアニン (G)、シトシン (C)、チミン (T)。 人間の DNA は約 30 億の塩基で構成されています。それらの組み合わせの 99% 以上が人間でも同一です。 DNA では、A は常に G と対になり、C は常に T と対になります。これらの塩基対は水素結合で結合し、糖とリン酸の「骨格」に接続されます。これらをすべて組み合わせると、DNA が持つよく知られた「二重らせん」の形状が形成されます。

DNAの働き

DNA は遺伝情報を保存し、伝達します。 それは、発育、成長、機能、生殖のためのすべての指示が含まれているあなたの体の青写真であると考えてください。 DNA に含まれる膨大な量の情報は「メッセージ」に変換され、細胞がこれらの必要かつ多様なタスクを実行できるようになります。

細胞内の DNA の位置

ほとんどの DNA は次の場所にあります。 細胞の核。 核は細胞の制御中枢であり、細胞がどのように機能するかを決定します。少量の DNA はミトコンドリアにも見られます。ミトコンドリアは、食物からのエネルギーを細胞が利用できる形に変換する機能を持つ細胞内の別の細胞小器官です。

DNA複製

DNAは自己複製するので、これは、DNA の各鎖が新しい鎖を作成するためのテンプレートとして機能することを意味します。 RNA プライマーは複製プロセスを開始するために使用されます。

複製中、最初に二重らせんが「解凍」され、2 本の DNA 鎖が露出します。 (これは、塩基対間の水素結合を破壊するヘリカーゼと呼ばれる酵素によって行われます。) DNA が解凍されると、「リーディングストランド」と「ラギングストランド」という 2 本の鎖が作成されます。リーディングストランドは連続した部分として複製されますが、ラギングストランドはより小さな部分として作成されます。

DNA反応性

人体のこのような重要な部分に予想されるように、DNA には、突然変異や攻撃による変化に対する脆弱性を軽減するための複数の保護機能が備わっています。 DNA はタンパク質によって保護され、複数の修復機構を備えており、アルカリ条件下でも安定です。ただし、DNA は RNA よりも紫外線による損傷を受けやすいです。

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RNAとは何ですか?

DNA と同様に、RNA もヌクレオチドで構成される巨大分子です。RNA は、遺伝子発現の制御、細胞シグナルの伝達、生物学的反応の触媒など、複数の役割を果たします。では、RNA は DNA とどう違うのでしょうか?以下のセクションは DNA セクションと同じ順序に従っているため、DNA と RNA の構造、機能などを簡単に比較できます。

RNAの構造

DNA は二本鎖で二重らせんの形状を形成していますが、RNA は一本鎖であり、その鎖は DNA 鎖よりも大幅に短くなります (DNA 塩基対が数百万あるのに対し、最大でも数千塩基対)。

RNA は一本鎖構造であるため、複雑な三次元形状を形成することができます。RNA が形成する形状によって、RNA が mRNA、tRNA、または rRNA のいずれとして機能するかが決まります。

DNA と同様に、RNA は水素結合によって結合した窒素含有塩基を持つ糖リン酸塩のバックグラウンドで作られています。ただし、DNA の糖はデオキシリボースですが、RNA の糖はリボースです。デオキシリボースとは異なり、リボースには、水素 (-H) ではなく、糖環の 2 番目の炭素にヒドロキシル基 (-OH) が結合しています。

DNA と同様に、RNA でもシトシンとグアニンが結合します。ただし、DNA とは異なり、RNA にはチミンが含まれません。代わりに、ウラシルはアデニンと結合します。アデニンとウラシルの間には 2 つの水素結合が形成され、シトシンとグアニンの間には 3 つの水素結合が形成されます。

RNAの働き

DNA を細胞プロセスの設計図と考えると、RNA は設計図の指示を実行に移す働き手です。 RNA は DNA に含まれる情報をタンパク質に変換し、タンパク質がさまざまなプロセスを実行できるようにします。RNAには大きく分けて3種類あり、それぞれに異なる役割があります。

メッセンジャーRNA (mRNA): DNA から細胞質内のリボソーム上のタンパク質合成部位にコードを運びます。
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トランスファー RNA: (tRNA): アミノ酸をリボソームに運びます。
リボソーム RNA: (rRNA): タンパク質と結合してリボソームを形成し、mRNA および tRNA からの情報を翻訳します。

細胞内のRNAの位置

RNA は 細胞の核小体。 核小体は細胞の核内の構造であり、その目的はリボソーム (RNA とタンパク質からなる) を構築することです。 RNA が作成されると、RNA の種類に応じて細胞の細胞質の特定の領域に移動します。

RNA複製

DNA とは異なり、RNA は自己複製しません。その代わり、 RNA は転写プロセスを通じて DNA から合成されます。 転写中に、DNA のセグメントがコピーされて RNA 分子が作成されます。 RNA ポリメラーゼは主要な酵素であり、DNA 鎖を使用して相補的な RNA 鎖を作成します。

RNA反応性

RNA 内のヒドロキシル (-OH) 結合により、RNA は DNA よりも反応性が高くなります。より長持ちする DNA と比較して、RNA は頻繁に分解され、再利用されます。 RNA はアルカリ条件でも不安定ですが、DNA は安定です。ただし、DNA と比較して、RNA は UV 損傷に対してより耐性があります。

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DNA と RNA: 主な違い

DNA と RNA、またはリボース核酸とデオキシリボース核酸の違いは何ですか?この DNA 対 RNA チャートを使用すると、DNA と RNA が互いに異なる重要な点を簡単に確認できます。

	DNA	RNA
フルネーム	デオキシリボ核酸	リボ核酸
関数	遺伝情報を複製して保存する	DNAにエンコードされた命令を実行する
構造	2本のストランド	1本のストランド
砂糖	デオキシリボース (リボースよりヒドロキシル基が 1 つ少ない)	リボース
塩基対	アデニン + チミングアニン + シトシン	アデニン + ウラシルグアニン + シトシン
結合されたペア	水素結合	水素結合
セル内の位置	大部分は核、一部はミトコンドリアにある	核小体で形成され、その後細胞質に移動します
長さ	数百万塩基対	数千塩基対
レプリケーション	自己複製	転写により合成
反応性	かなり安定	より反応性が高い

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