テーマ 23遺伝子はDNA上に散在します

DNAの配列を決めましょう。

やぁ！ あなたのお姉さんは分子生物学専攻の大学院生です。彼女はあなたを研究室に呼んでくれました。 あなたが研究室を案内して貰う前に、先生が短い研究室会議を開きました。あなたは今、お姉さんの机で彼女が戻ってくるのを待っています。 お姉さんはある遺伝子の配列を決めようとしています。そしてシーケンシングゲルのオートラジオグラム（感光したX線フィルム）が机の上にありました。その配列を読んでみます。 下から上へ、Aで始まっている、最初の20個のヌクレオチドの配列は何でしょう？ CTGCTGATGTTGAATTAGAG （いいえ、配列はAで始まっています。） ACTGCTGATGTTGAATTAGA （正解です。） ACGTACGTACGTACGTACGT （いいえ、これは単に4つのヌクレオチドのくり返しです。） GACTAGTGCTCCTGGCCGTG （いいえ、違います。） あなたは、できる限り多くの配列を読みました。そしてその配列をお姉さんのノートに書き込みました。 あなたが読んだ配列が 5’ から3’ 方向の鎖だとして、相補的なDNAの配列はどうなりますか？DNA の相補鎖の3’側から始めてください。 3'ACTGCTGATGTTGAATTAGA 5' （いいえ、これは5’から3’方向の配列です。） 3'ACUGCUGAUGUUGAAUUAGA 5' （いいえ、これはmRNAの配列です。） 3'UGACGACUACAACUUAAUCU 5' （いいえ、これはmRNAの配列です。） 3'TGACGACTACAACTTAATCT 5' （正解です。） アデニンはチミンと結合します。グアニンはシトシンと結合します。これが相補的なDNAの配列です。 RNA合成酵素は3’から5’方向のDNA配列を読んで、mRNAを作ります。この例ではmRNAの配列はどうなりますか？ 5'ACTGCTGATGTTGAATTAGA 3' （いいえ、これは5から3’方向へのDNA配列です。） 5'ACUGCUGAUGUUGAAUUAGA 3' （正解です。） 5'UGACGACUACAACUUAAUCU 3' （いいえ、これは正しいmRNA配列ではありません。） 5'TGACGACTACAACTTAATCT 3' （いいえ、これは3’ から 5’ 方向へのDNA配列です。） mRNAはチミンの代わりにウラシルを持っています。mRNAはチミンがウラシルに変わっただけで、DNAの5’から3’方向への配列と同じであることに注目してください。 お姉さんはおそらくmRNAの暗号を解くのにコンピュータプログラムを使います。でも、これは短い配列なので、コドン表を使いましょう。このmRNAの最初の20ヌクレオチドは、何を暗号化していますか？停止コドンとして * を使ってください。 T A D V E L （はい、もしリボゾームがACUコドンから始めるならその通りです。どうしてここから始まると分かりますか？） L L M L N* （はい、もしリボゾームがCUG コドンから始めるならその通りです。どうしてここから始まると分かりましたか？） C C I R （はい、もしリボゾームがUGC コドンから始めるならその通りです。どうしてここから始まると分かりましたか？） 上記のもの全て。 （正解です。） 上記のどれでもない。 （いいえ、理論的に、このmRNAは何かを暗号化しています。） どこから遺伝子が始まるか分からないので、3つ全てのフレームの配列を考えなければなりません。 あなたはお姉さんがどのようにして（ＤＮＡ二本鎖のどちらの鎖から）この配列を得たのか知らないことに気がつきました。ですから、6フレーム全てを考えなければなりません。RNA合成酵素はこの“遺伝子”の別の鎖（最初の鎖）を読んでいるのかもしれないので。他の作られた可能性のあるmRNAの配列はどれでしょう？（3’から5’方向のDNA配列を読む） 5'UUAACGCGUGCCUCUGGUCU 3' 正解です。 5'TTAACGCGTGCCTCTGGTCT 3' いいえ、これはDNAの配列です。 5'TGACGACTACAACTTAATCT 3' （いいえ、これはDNAの配列で、方向が違っています。） “他の”mRNA配列はチミンをウラシルに変えた、相補的なDNAのように読めます。 このmRNAの配列のコドンを予測します。 5'UUAACGCGUGCCUCUGGUCUAGCAGCCGC あなたが知っている情報から、これらのフレームのうちどれを最初に、遺伝子の一部だと考えるべきでしょうか？ フレーム 1, 2, 3 （いいえ、フレーム2と3は、停止コドンを含んでいて、おそらくタンパク質をコードしていません。） フレーム 2,4,5 （いいえ、フレーム2は停止コドンを含んでいて、おそらくタンパク質をコードしていません。） フレーム1,3,5 （いいえ、フレーム3は停止コドンを含んでいて、おそらくタンパク質をコードしていません。） フレーム 1,4,6 （正解です。） フレーム1 （はい、フレーム1は可能性があります。でも、これだけではありません。） フレーム5 （はい、フレーム5は可能性があります。でも、これだけではありません。） どれでもありません。 （いいえ、タンパク質をコードしているかもしれないフレームがあります。） フレーム2、3、5は、遺伝子の候補らしくありません。タンパク質の配列に停止コドンが入っているからです。フレーム 1、4、6は、遺伝子の可能性のある、良い候補です。