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デオキシリボ核酸とリボ核酸-DNAとRNA-は、遺伝情報の伝達と発現に関与する密接に関連した分子です。それらは非常に似ていますが、その特定の異なる機能のおかげで、DNAとRNAの比較と対比も簡単です。
両方とも、糖とリン酸の交互単位を含む分子鎖で構成されています。ヌクレオチド塩基と呼ばれる窒素含有分子は、各糖ユニットから垂れ下がっています。 DNAとRNAの異なる糖ユニットは、2つの生化学物質の違いの原因です。
物理的なRNAおよびDNA構造
RNAの糖であるリボースは、5つの炭素原子と1つの酸素原子として配置された環構造を持っています。各炭素は、水素原子と1つの酸素と1つの水素原子の分子であるヒドロキシル基に結合します。デオキシリボースは、1つの炭素がヒドロキシル基ではなく水素原子に結合することを除いて、RNAリボースと同一です。
この1つの違いは、2本のDNA鎖が二重らせん構造を形成し、RNAが1本鎖のままであることを意味します。二重らせんを持つDNA構造は非常に安定しているため、長時間情報をエンコードし、生物の遺伝物質として機能することができます。
一方、RNAは一本鎖の形では安定していないため、DNAは生命の遺伝情報としてRNAよりも進化的に選択されたのです。細胞は転写の過程で必要に応じてRNAを作成しますが、DNAは自己複製します。
ヌクレオチド塩基
DNAおよびRNAの各糖ユニットは、4つのヌクレオチド塩基の1つに結合します。 DNAとRNAは両方とも塩基A、C、Gを使用します。ただし、DNAは塩基Tを使用し、RNAは代わりに塩基Uを使用します。 DNAとRNAの鎖に沿った塩基の配列は、タンパク質の作り方を細胞に伝える遺伝子コードです。
DNAでは、各鎖の塩基は他の鎖の塩基に結合し、二重らせん構造を形成します。 DNAでは、AはTにのみ結合でき、CはGにのみ結合できます。 DNAヘリックスの構造は、染色体と呼ばれるタンパク質RNAのinに保存されています。
転写における役割
細胞は、DNAをRNAに転写し、RNAをタンパク質に翻訳することでタンパク質を作ります。転写中、遺伝子と呼ばれるDNA分子の一部は、ヌクレオチド塩基結合規則に従ってRNA鎖を組み立てる酵素にさらされます。
1つの違いは、DNA A塩基がRNA U塩基に結合することです。酵素RNAポリメラーゼは、遺伝子内の各DNA塩基を読み取り、相補的なRNA塩基を成長中のRNA鎖に追加します。このようにして、DNAの遺伝情報はRNAに送信されます。
DNAおよびRNA分子とのその他の違い
この細胞はまた、2番目のタイプのRNAを使用して、小さなタンパク質生産工場であるリボソームを作ります。 3番目のタイプのRNAは、成長中のタンパク質鎖にアミノ酸を移動するのに役立ちます。 DNAは翻訳に関与しません。
RNAの余分なヒドロキシル基により、アルカリ性条件下ではDNAよりも不安定な反応性の高い分子になります。 DNA二重らせんの堅い構造により、酵素作用に対する脆弱性は低くなりますが、RNAは紫外線に対する耐性が高くなります。
2つの分子のもう1つの違いは、細胞内の位置です。真核生物では、DNAは囲まれたオルガネラ内にのみ見られます。細胞の大部分は、細胞が分裂して核膜が破壊されるまで核に囲まれています。また、ミトコンドリアと葉緑体（両方とも膜結合オルガネラ）内のDNAを見つけることができます。
しかし、RNAは細胞全体に見られます。それは、細胞質内および小胞体のようなオルガネラ内で自由に浮遊している核内に見られます。