主な違い - コード化されたDNAとそうでないもの

生物のゲノムは、その生物のすべての遺伝子を含むDNAの完全な集合体と定義される。ゲノムとは、細胞の核に存在する完全な染色体群のことで、DNAとは、異なる構造・機能を持つ特定の塩基配列のことである。DNA配列の中には、タンパク質を合成するための遺伝情報を持つものもあれば、制御や促進など他の機能を持つものもあります。生物のDNAには、「コード化DNA」と「非コード化DNA」という2つの構成要素があります。タンパク質をコードするDNA配列をコーディングDNAと呼び、タンパク質をコードしない配列をノンコーディングDNAと呼ぶ。これがコーディングDNAとノンコーディングDNAの重要な違いである。ヒトゲノムのうち、コーディングDNAはわずか1.5%で、残りの98%はノンコーディングDNAで表されています。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. DNA コーディングとは 3. 非コーディング DNA とは 4. 並べて比較 - コーディングと非コーディング DNA の表形式 5. まとめ

コーディングDNAは何ですか？

ゲノム中のDNA配列のうち、タンパク質に転写・翻訳されるものをコーディングDNAと呼びます。コーディング配列は、遺伝子のコーディング領域内に位置しています。コーディング領域は、エクソンと呼ばれる配列で構成されています。エクソンは遺伝子の一部であり、特定のタンパク質を生成するための遺伝暗号を持っています。エクソンは、イントロンと呼ばれる非コード配列で遺伝子全体に散らばっている。ヒトの場合、コーディングDNAはごく一部しか存在しない。ゲノムの長さのうち、タンパク質に変換されるコードDNAに相当するのは約1.5%に過ぎない。このコード化されたDNAには27,000以上の遺伝子があり、細胞のプロセスに不可欠なすべてのタンパク質を作り出している。

遺伝子配列をコードするタンパク質は、まずmRNA配列に転写される。そして、このmRNAの配列がアミノ酸配列に翻訳され、ポリペプチド鎖となる。エキソン配列の3番目の塩基はすべてコドンと呼ばれます。コドンはアミノ酸1個分の遺伝情報を持っています。コドン配列は、アミノ酸の並びを示す。アミノ酸配列が一緒になって、その配列にコードされたタンパク質を構成しているのです。

コーディング配列は通常、開始コドンATGで始まり、停止コドンTAA-TAAで終わります。

図01：コード化するDNA

ノンコーディングDNA（非コード化DNA）は何ですか？

ゲノム中のDNA配列のうち、タンパク質をコードしていないものをノンコーディングDNAと呼び、生物のDNAを構成する要素となっています。生物のゲノムの大部分は非コード化DNAで構成されています。ゲノムの長さの98％以上を占めている。ゲノムDNAの総量は、生物によって異なる。また、コード化DNAと非コード化DNAの割合も生物によって異なる。また、非コード化DNAの量も種によって大きく異なる。しかし、それぞれの種の中で、コード化DNAを担っているのはごく一部で、残りは非コード化DNAである。原核生物はその逆である。原核生物のゲノムでは、コード化DNAが大部分を占め、非コード化DNAはわずか20％である。

生物のゲノムには、さまざまな種類の非コード化DNAが存在することが確認されています。イントロン、反復性DNA、制御性DNAなどである。繰り返しDNAには、テロメア、タンデムリピート、**リピートなど、さまざまな種類があります。イントロンは、遺伝子に含まれるノンコーディングDNAで、タンパク質をコードしないDN**セグメントである。ノンコーディングDNAの中には、転写RNA、リボソームRNA、制御RNAなどの機能的なノンコーディングRNAに転写されるものがある。ノンコーディングDNAの中には、コーディング配列の転写および翻訳のレギュレーターとして機能するものがある。遺伝学的研究により、一部のノンコーディングDNAはエピジェネティックな活動や複雑な遺伝的相互作用のネットワークに関与していることが明らかになっています。

図02：ヒトゲノムの非コード化DNA

コーディングとノンコーディングDNA（非コードDNA）の違い

概要 - コーディング vs. ノンコーディングDNA（非コードDNA）

生物のゲノムを構成しているのは、「コード化DNA」と「非コード化DNA」の2つです。いずれのDNA配列もヌクレオチド配列で構成されている。コーディングDNAとは、細胞の活動に不可欠なタンパク質をコードするDNA配列のことです。ノンコーディングDNAとは、タンパク質をコードしていないDNA配列のことです。これが、コーディングDNAとノンコーディングDNAの違いである。一般に、ゲノムにはコード化DNAが非コード化DNAよりも少なく存在する。ヒトゲノムでは、コード化DNAが1.5%、非コード化DNAが98%の割合で存在します。

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引用

1 「ノンコーディングDNA」、ウィキペディア。ウィキメディア財団、2017年6月7日。ウェブこちらからご覧いただけます 2017年6月24日"非コード化DNA - 無限に開かれた教科書"インフィニティインフィニティ、2016年5月26日。ウェブこちらからご覧いただけます 2017.6.24 "ノンコーディングDNA-無限に開かれた教科書".インフィニティインフィニティ、2016年5月26日。ウェブ