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理由で解く 解剖学
Q0007 人体の構成
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
遺伝情報の転写（mRNAの合成）▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図は、核内でDNAの遺伝情報がmRNAへ写し取られる「転写」の場面を描いている。まず注目したいのは中央で二重らせんがほどけた部分で、「DNAの一部がほどける」とあるとおり、2本鎖の一方を鋳型にして緑色の1本鎖(RNA転写)がつくられている。その合成を担うのがオレンジ色の酵素RNAポリメラーゼである。下段の「DNA→(転写)→RNA→(翻訳)→タンパク質→(遺伝子発現)」の流れが最重要で、DNAからRNAをつくるのが転写、RNAをもとにリボソームでアミノ酸を連結するのが翻訳と区別して覚える。左下のGUG・CAU…と、その下のV・H・L…の対応は、mRNA上の3文字の塩基配列(コドン)が1つのアミノ酸を指定することを示す。RNAではチミンの代わりにウラシル(U)が使われる点も、配列にUが並ぶことから確認できる。完成したmRNAは核膜孔を通って核外へ出てリボソームに結合するため「メッセンジャー(伝令)RNA」と呼ばれる。
学習の要点
- 転写はDNA→mRNA、翻訳はmRNA→タンパク質で、mRNAが核内の情報を核外のリボソームへ運ぶ橋渡し役になる。
- 覚え方のコツ: 「テンシャ(転写)は核の中、ホンヤク(翻訳)はリボソーム」。DNA→RNA→タンパク質の一方向の流れをセットで暗記する。
- 関連知識: 転写でできたmRNAはリボソームに結合し、tRNAが運んだアミノ酸が連結されてタンパク質になる。RNAには他にリボソームの構成成分となるrRNA、アミノ酸を運ぶtRNAがある。
- よくある間違い: 転写と翻訳の取り違え。RNAの塩基でチミン(T)ではなくウラシル(U)が使われる点も落としやすい。
- 臨床応用: 遺伝情報→タンパク質(酵素)の流れは、酵素異常による先天代謝疾患の背景として理解の土台になる。
比較表
| 過程 | 起点→産物 | 場所 | 担い手 |
|---|---|---|---|
| 転写 | DNA→mRNA | 核内 | RNAポリメラーゼ |
| 翻訳 | mRNA→タンパク質 | リボソーム(細胞質) | tRNA・rRNA |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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RNAの機能▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図は3種類のRNAを表にまとめ、いずれもタンパク質合成に関わることを示している。まず左列のmRNA・tRNA・rRNAという名前と、右列の役割を対応させて読みたい。mRNA(伝令RNA)は、核内のDNAから必要なタンパク質の設計図(アミノ酸配列の情報)を写し取り、核の外へ持ち出す。この写し取りが転写である。tRNA(運搬RNA)は、mRNAのコドンに対応するアミノ酸を選んでリボソームまで運ぶ。rRNA(リボソームRNA)はリボソームそのものの構成成分となる。下段の注に注目すると、塩基3文字で1つのアミノ酸を指定するしくみ(遺伝暗号)、mRNA側の3文字であるコドン、それと対合するtRNA側の3文字であるアンチコドンという用語の関係が整理できる。図右下の「核=図書館」のたとえは、設計図の原本(DNA)は核にとどまり、そのコピー(mRNA)だけが外へ出るという役割分担を思い出す手がかりになる。
学習の要点
- 3種類のRNA(mRNA・tRNA・rRNA)はいずれもタンパク質合成に関与し、mRNAが情報を運び、tRNAがアミノ酸を運び、rRNAがリボソームを構成する。
- 覚え方のコツ: 頭文字で役割を対応。m=messenger(伝令=設計図をコピー)、t=transfer(運搬=アミノ酸)、r=ribosome(リボソームの部品)。
- 関連知識: rRNAが集まる場所が核小体で、DNA・染色質を包む細胞核から核膜孔を通ってmRNAが細胞質へ出る。運ばれた先のリボソームは粗面小胞体の表面や細胞質に存在する。
- よくある間違い: コドン(mRNA側)とアンチコドン(tRNA側)の取り違え。またmRNAが情報を「運ぶ」のに対し、tRNAは「アミノ酸を運ぶ」点を混同しやすい。
比較表
| RNAの種類 | 別名 | 主な機能 |
|---|---|---|
| mRNA | 伝令RNA | DNAの遺伝情報を転写し、核から細胞質(リボソーム)へ運ぶ |
| tRNA | 運搬RNA | mRNAのコドンに対応するアミノ酸をリボソームへ運搬する |
| rRNA | リボソームRNA | リボソームの構成成分となる |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
答えを見る
- DNAの遺伝情報を核から細胞質へ写し取って運ぶのはmRNA（メッセンジャーRNA）である。
- 覚え方のコツ: 「DNAは核に籠もる、RNAが伝令（メッセンジャー）になって外へ出る」。セントラルドグマ「DNA→RNA→タンパク質」を流れで覚える。
- 関連知識: mRNA（伝令）、rRNA（リボソーム構成）、tRNA（アミノ酸運搬）の3種類。塩基はRNAではTがUに置き換わる。
- よくある間違い: 「DNAが直接核の外に出る」と誤答する。核内DNAは転写でRNAに情報を写し、RNAだけが核外へ出る。
- 臨床応用: mRNAワクチン（COVID-19など）はまさにこの仕組みを利用し、人工mRNAから細胞内でスパイクタンパクを合成させて免疫を誘導する。
| 項目 | DNA | RNA |
|---|---|---|
| 糖 | デオキシリボース | リボース |
| 塩基 | A, G, C, T | A, G, C, U |
| 鎖構造 | 二重ラセン | 一本鎖 |
| 所在 | 核内（染色体） | 核→細胞質へ移動 |
| 役割 | 遺伝情報の保存 | 情報伝達・翻訳 |
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