塩基配列の相関

一般的に、隣り合った塩基配列ATCGの並びにには相関はないのでしょうか？
つまり、例えば、Aの隣にはTが来やすいとか、そういった傾向です。

No.1 ベストアンサー 回答者： 5taipei3 回答日時： 2021/12/26 19:50

極めて難しい質問だと思います。

結論は即答できません。理由のいくつかをいくつかの観点から書きたいと思います。
①まず立体的二重らせん構造を維持するためには。DNAは二重らせんを維持していることはご存じのことと思いますが、梯子の桁(けた)となるA=T,GΞCというように二本・三本で結合しています。その組み合わせで、はしごが雑巾しぼりのようにねじれている構造の二重らせんを作ることができています。一方の結合のみでは二重らせんが維持できなくなり、開いてしまいますよね。塩基の組み合わせで、はしごの桁が傾いていることでらせんが維持できています。よって、できるだけ、２つめか、3つ目には別の塩基対がくるのが構造的には有利だと考えられます。AAAとか、ATATATとかは多くては?
②　同一塩基、たとえばGGGと並ぶ確率はどのくらいか。
　Gを４つの塩基A、G、C、Tの中から選ばれる確率は1/４、２つ続くと1/4　 x 1/4 =1/16、GGGならば1/4　x 1/4 x 1/4 =64分の１と確率が小さくなります。　タンパク質は２０種(人の場合)アミノ酸の鎖でできていますが、DNAは、基本的にはタンパク質の設計図です。DNAの３つ並びの塩基がアミノ酸を決める暗号ですよね。AAA、・、・、TTTは、フェニルアラニン、プロリン、グリシン、リシンです。２０種のアミノ酸は、満遍なくDNA上ではA,G,C,Ｔが使われています。ですから、質問者が、ある特定のタンパク質の元となるDNAの塩基配列を調べてみてください。基本的には、Aの隣にTが来るかどうかは、そのタンパク質を構成するアミノ酸の配列をみてみないと分からないですよね。２万種以上遺伝子が染色体上にあるとか言われていますけれども。あるタンパク質は、グリシン・アラニン交互の反復がものすごく多いとか、タンパク質ごとに、DNAの塩基配列にも個性がありそうですね。
③　遺伝子上での、特定の機能をもつ配列ではどうか。
　遺伝子は、染色体上に、連続して並んでいません。とびとびに並んでいて、必要に応じて、特定の場所から、使われ始めます。そのスタートの配列は特定の配列たとえばAGCTTA・・・とかなどの、特定の塩基配列があると思います。読み終わりも。特定の塩基配列が、特定の機能を持つ場所では、
その配列も特徴があると思われます。
④　TTと続く塩基配列は紫外線に弱い
　遺伝子DNAに、TTが続くと、チミンダイマーといって、連結してしまい、
　遺伝子の機能が低下する可能性が生ずると言われています。すぐに修復(取　り除かれて正しい配列に戻すタンパク質があります)されると思いますけど。
特定の塩基の並びが、弊害が出てくると考えるのが一般的でしょうか。

　結論としては、自分で、PCで、「〇〇タンパク質　塩基配列」などで検索して、AとTの隣り合う確率を計算してみてください。
正鵠を射る答えにはなっていないかもしれませんが、思いつくまま、記憶のまま、取り敢えず書きます。記憶違いがあったら済みません。

この回答へのお礼

わかりやすい解説、ありがとうございます。

「分子系統学への統計的アプローチ」という本を見つけたので、眺めてみました。
1章は塩基配列の（時間的）置換モデルがいくつか紹介されてました。
塩基配列間相関の話は特に無く、独立に置換されることが仮定されていました。

してみると、やや古い本ではありますが、塩基配列間相関はあったとしても弱い？実用上は無視できる？ってことなんでしょうか

お礼日時：2021/12/31 12:10