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大学で生物の勉強をしています

そこでDNAとRNAの違いが分からないのです
私にはどっちも同じように思えますが、どう違うのでしょうか?

またDNAウイルスとRNAウイルスの違いもよく分かりません
教えていただけませんか?

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A 回答 (6件)

もっと簡単に説明してみます。



まず、分子生物学のセントラルドグマは、
DNA->mRNA->たんぱく質
です。
最初の矢印は、転写、2番目は、翻訳、といいます。

転写は以下のように進みます。
1.DNAの塩基配列の「一部分(遺伝子)」を、RNAポリメラーゼがコピーします。このコピーしてできた分子がRNAです。「一部分」とは、プロモーターから始まりターミネーターで終わる部分のことです。
2.RNAには、エクソンとイントロンと呼ばれる部分列が含まれています。イントロンは必要ないので、エクソンのみつなぎ合わせる処理(スプライシングという)を行いmRNAが作成されます。
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DNAは2本のヌクレオチドからなる二重螺旋構造をとっています。


一方、RNAは1本鎖のヌクレオチドからなる構造をとっています。

また、構造的にDNAとRNAの差は単にOが付いているか付いていないかの差です。DNAにはOが付いていないのでデオキシリボ核酸というのです。

使用される塩基もDNAではATCGが使われ、RNAではDNAにおけるTがUに変わっただけで後は変更なしです。ちなみにUはTからメチル基が取れただけであとは全て同一の構造となっています。

機能的な面も多々異なることは多いですが、それは下記の回答を参考にしてください。
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できるだけ簡単な言葉で答えてみます。


大学で勉強しているなら教科書をお持ちでしょう?
そこに載っているように、化学的な違いはリボースについているOHとHの違いですね。
その違いのせいで、長く連なったときに性質に大きな違いが出てきます。
DNAは決まった構造を取って安定、RNAは不安定でぐにゃぐにゃ曲がったりいろいろな構造をとったりする、という大まかなイメージを持つとわかりやすいかもしれません。

DNAは
・遺伝情報を保持すること
・しかるべき時に転写され、RNAやタンパク質を作る鋳型になること

この2つの役割を持っていて
RNAは、ここでは説明しきれないくらい多種多様な機能を持っています。
有名なのはrRNA(ribosomal RNA), tRNA(transfer RNA), mRNA(messenger RNA)ですね。
その他にも、さまざまなRNAが細胞内で機能していることがここ10~20年くらいでわかってきました。
セルフスプライシングやRNaseP RNAなど触媒機能を持ったRNAもありますし、RNAiでは遺伝子発現制御機能を果たしたり、と面白いですよ。

図書館や本屋にいい本がたくさんあると思うので、調べてみてください。
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 No.1の回答のリンク先ですが、部分的におかしな記述がありますので鵜呑みにしないで下さい。



 具体的にはDNAもRNAも共に1本鎖、2本鎖両方の構造を持つことができますし、共にプライマーがなければ複製することはできないはずです。イントロンとエキソンについては、単なる結果論でスプライシングを受ける前のRNAにはイントロンが含まれているわけですから・・・

 DNAが安定的、RNAが不安定なのは確かですが、それは二重螺旋構造と1本鎖構造には起因しません。DNAの二重螺旋構造は94℃程度の温度をかけることで1本鎖にすることができますが、それでも以前極めて安定した物質です。
 DNAとRNAの安定性の違いは分子構造上の理由によるものですが、そのあたりは私もうろ覚えなのでよく知りません。

 また、No.2の回答で、RNAは蛋白合成機能というのも間違いではありませんが、これはmRNA、tRNAなど数種類のRNAが関与していますし、他にも細胞内小器官が必要です。基本的にRNAも「伝達」を超える役割はないと認識しています。直接「合成」しているわけではないということです。

 塩基(チミンとウラシル)が異なるだけで基本的に同じ、という認識でも一般的には間違いじゃないでしょう。高校の生物の試験ではバツということになるでしょうけども。ただ安定性が極端に違うということは憶えておいた方が良いかと思います。

 基本的に同じなので、RNAも「遺伝子」となり得ます。
 ある種のウイルスはRNAを遺伝子として持っていますし、2本鎖RNAを遺伝子に持つウイルスも存在します。またDNAウイルスでも1本鎖のものもあります。

 またRNAウイルスはDNAウイルスウイルスと比較して変異の速度が非常に速いですが、それは「RNAが物質として不安定」だから、というわけではありません。物質として不安定ならば遺伝子としても機能しなくなりますから。

 DNAウイルスが自己複製する場合、DNA→DNAの転写が起きるわけですが、この際には宿主細胞が持っている校正エクソヌクレアーゼという酵素のチェックを受けます。これは別に宿主細胞が親切にウイルス複製を助けてやっているわけではなく、この酵素は細胞内で起きるDNA複製の全てを校正してしまうだけなんですが、そのおかげでDNAウイルスの変異率(ミスコピー率)は、その宿主細胞のそれと基本的に同じ、ということになります。

 RNAウイルスの場合、このような「校正」はウイルス側でそのための酵素を持ち込まない限りありません。なのでミスコピーは起き放題、というわけで、DNAウイルスに比べて概ね100万倍くらいは変異速度が速い、ということになるわけです。
 でも同じRNAウイルスでも、レトロウイルスは自ら持ち込んだ逆転写酵素でRNA→DNAの転写を行い、宿主細胞のゲノムに自分のゲノムを組み込んでしまいます。
 この時の逆転写酵素の性能が変異率を決定するわけですが、一般的にレトロウイルスは逆転写酵素に校正機能があり、変異率は低いです。エイズウイルスは校正機能がない酵素を持っているため、変異率が非常に高いですが、レトロウイルスの中ではどちらかというと変わり種です。

 ま、ウイルス遺伝子の複写やウイルスの自己複製については、ウイルスの科ごとに大きく異なりますので、とても説明は仕切れないです。

 これでは「なぜ」という疑問には答えられないのですが、1つヒントがあるならば、RNAは遺伝子として機能するウイルスを除けば、細胞内ではDNAの遺伝情報から発現に至るまでのメッセンジャーあるいはトランスファーとして機能しているわけです。
 メッセンジャーが安定した物質だったら、例えば血糖値が上がってきたという情報を膵臓細胞が受け取り、インシュリンを分泌する遺伝子がオンになって「インシュリンを分泌」という発現に至るわけですが、その時のmRNAやtRNAが安定的でいつまでも残っていたら、血糖値が下がってもいつまでもインシュリンが分泌され続けてしまいます。
 なのでメッセンジャーやトランスファーは、不安定な物質である方が理に適っている、と言えると思います。
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生物を軽くカジッた事がある私の解釈は



DNA:コードが書いてあるだけ
RNA:DNAからコードを読み取ってタンパク質を作る

具体的に言うと、
DNAはコードのみしか持っておらず、それ自体の機能は持っていない。RNAはそこからコードを読み取って、そのコード通りにタンパク質を合成する。
では、なんでこのような仕組みにしたのか?DNAがそのコードを使ってタンパク質を作ればいいのに。RNAだけでもいいのに。といった疑問が湧きす。
RNAは1本鎖の構造で自由に形を変えやすいのでタンパク質の合成に向いている。でも不安定である。一方DNAは2重鎖でらせん構造を取ることで非常に安定な状態でいられます。つまりDNAは毎回安全に同じコードをRNAに渡せるようにしている。DNAは保管場所、RNAは働人と分担することで、安定に機能することを実現したと思います。

正解かどうかわかりません。
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QDNAとRNAの違いについて

親戚の高校生が生物の勉強でどうしてもDNAとRNAの違いがわからないらしく、たまたま訪れていた私に説明を求められましたが教科書を読んでもすっかり「???」でした。
どなたか、分かりやすく説明できる方いらっしゃいませんか?自信をつけて説明できるようにしてください!!
ちなみにサイト等で見てみましたが二人とも???の状態でした。
宜しくお願い致します

Aベストアンサー

DNAとRNAで困っていると言うことですから、暗記的な情報や教科書的な情報は逆に困ってしまうかも知れませんね。
と言う観点で、「感覚的」な回答をしたいと思います。
----------
DNAとは、普通、遺伝子と呼ばれているモノと思ってください。顔が丸いとか、血液型がB型だとか、小指の長さとか、、、、親と子供が似てるとか似てないとかって話をする時の「遺伝子」です。だから、DNAとは、自分が人間である特徴、肌の色の特徴などなどの記録が書き込まれている部分なのです。パソコンで言えば、書き込まれた内容が変更できないCD-ROMというところでしょうか。
CD-ROMが有るだけでは、中のデータを見ることはできませんよね。それといっしょで、DNAがあるだけでは、その中の情報を見ることも使うこともできません。
そこで、活躍するのがRNA達です。
「達」と言ったのは、3種のRNAがいるからです。DNA・CD-ROMは、核の中に保管されていています。そのDNAから体を作る材料であるタンパク質を作る場所が「r君(リボーソームRNA)」の庭になります。
このr君の庭まで、DNAのデータをコピーして持ってくる役目を「m君(メッセンジャーRNA)」が果たします。タンパク質を作るr君の庭に、DNAのコピーを持ってm君がやってくる。最後に、このコピーを元にタンパク質のパーツを運んでくるのが「t君(トランスファーRNA)」です。
DNAは、体を作る情報を保管する記憶媒体(CD-ROM)で、
RNAは、その情報から体を作る作業を担当する3人の小人 ですね。
----------
以上あくまでも、おおざっぱな話ですので、細かい部分は触れていません。(例えば、DNAが核以外の葉緑体やミトコンドリアなどの細胞小器官部にもある話や、真核生物と原核生物の違い(ここでは、われわれヒトが含まれる真核生物の話に特化してます)などには触れません。)

DNAとRNAで困っていると言うことですから、暗記的な情報や教科書的な情報は逆に困ってしまうかも知れませんね。
と言う観点で、「感覚的」な回答をしたいと思います。
----------
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QRNAとcDNAの安定性

基本的な事で本当にすいません。

RNAを抽出した後、逆転写酵素を使ってcDNAを作った際に言われた事なのですが、
「RNAはすぐに分解されやすいのですぐに凍結保存すること」
「cDNAは安定なので多少室温においていても全然大丈夫」

いずれも構造上は一本鎖なので安定性は同じように思えるのですが、この違いは何なのでしょう??同じRNAからコピーして作られたものだからほとんど同じような構造しているはずですよね?
ちなみに同じ様な質問になってしまうのかもしれませんが、RNaseでcDNAは分解されず、DNaseで分解されるのもなぜなのか???です。

教えて下さい。宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

まず、一本鎖と二重鎖の違いがあります。
一本鎖では塩基対を作る部分で水素結合ができないので(分子内や分子間で部分的に対合ができることがあったとしても)チャージが裸のまま残ります。
チャージをもつ原子団は求核試薬、求電子試薬としてはたらき、共有結合をアタックしたり、水分子からアタックを受けたりします。
一本鎖DNAもRNAほどではないにしても、二重鎖にくらべ非常に不安定です。

もうひとつは、おそらくデオキシリボースの-Hに対し、リボースの-OHはチャージを生じるので同じように求核試薬、求電子試薬として働くからではないでしょうか。

もちろん、生体内や生体から抽出された核酸は分解酵素によって盛んに分解されます。
なかでもRNaseは活性が高く失活もしにくいので、実験中のRNAの分解をさけるために、これをいかにして除くかということにとくに神経を使います。

一方、生体内ではDNAは遺伝情報を保持するものですから、そうそう簡単に分解されては困ります。それに対して、RNAは必要なときに存在して、用がなくなったらとっととなくなってくれないと困りますので、RNAは不安定な方が合目的的です。

実際、原核生物ではRNAの寿命は非常に短く、転写のレベルでダイレクトに発現量を調節しています。

真核生物は、非翻訳領域やpolyA tailでRNAの寿命が調節されているほか、転写後調節の仕組みがあるので、もうちょっと複雑ですね。

まず、一本鎖と二重鎖の違いがあります。
一本鎖では塩基対を作る部分で水素結合ができないので(分子内や分子間で部分的に対合ができることがあったとしても)チャージが裸のまま残ります。
チャージをもつ原子団は求核試薬、求電子試薬としてはたらき、共有結合をアタックしたり、水分子からアタックを受けたりします。
一本鎖DNAもRNAほどではないにしても、二重鎖にくらべ非常に不安定です。

もうひとつは、おそらくデオキシリボースの-Hに対し、リボースの-OHはチャージを生じるので同じように求核試薬...続きを読む

QDNAとRNAの違いについて。

DNAとRNAの具体的な違いと共通点を教えてもらえないでしょうか?
急いでいますので、できるだけはやく解答をお願いしたいです。どうかよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

核酸は構成成分の違いによって2つの種類があります。ひとつは、生物の遺伝情報を記録し、子孫に伝えていく記録媒体であるDNAです。DNAは「二重らせん」と呼ばれる構造をしています。二本の長い鎖がお互いに弱くからみ合って、コルクスクリューのように巻いています。

もうひとつは、そのDNAの中に記録された遺伝情報を取り出して、実際に生物のからだのなかで働くようにお膳立てするRNAです。RNAは、DNAから情報を写し取る「メッセンジャーRNA」と、メッセンジャーRNAに写し取られた情報をもとに対応するアミノ酸を運ぶ「トランスファーRNA」、運ばれてきたアミノ酸を並べてつなげる工場で働く「リボゾームRNA」の3種類があります。

DNAもRNAも4つの「塩基」と呼ばれる物質でできています。アデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)はDNAとRNAで共通ですが、RNAはDNAのチミン(T)の代わりにウラシル(U)からできています。

Qpoly-Aとは

poly-Aとはなんでしょうか?
あとpoly-A付加シグナルについても教えてください。

Aベストアンサー

プロセッシングが完了し完成したmRNAの3'末端には、50~200塩基ほどのアデニン(A)ヌクレオチドが付加されています。これがpoly-A tailです。poly-A tailはmRNAに安定性をあたえ、翻訳を促進する働きがあると考えられています。

mRNAは、まず遺伝子のプロモーターからエクソン、イントロンを含め連続的に転写され、転写の終結部は最後のエクソンよりかなり下流に及びます(真核生物では転写終了位置を示すシグナル配列のようなものは見つかっていません)。
この一時転写産物はイントロンを削除しエクソンを連結するスプライシング、5'末端に一個の7-メチルグアノシン(7-m G)を付加(cap構造といいます)するcapping、3'末端にpoly-A tailを付加するpolyadenylationを経て成熟mRNAになります。

poly adenylationは、最終エクソン内のAAUAAAという配列(polyadenylation signal ポリアデニル化シグナル, poly-A additional signal ポリA付加シグナル)を認識するpoly-A polymerase ポリAポリメラーゼによって行われます。この酵素はポリアデニル化シグナルの10~30塩基下流で一時転写産物を切断するとともに、鋳型に依存せずにアデニンを付加します。なお、ポリアデニル化シグナルには例外も知られています。

参考URL:http://opbs.okstate.edu/~melcher/MG/MGW2/MG234.html

プロセッシングが完了し完成したmRNAの3'末端には、50~200塩基ほどのアデニン(A)ヌクレオチドが付加されています。これがpoly-A tailです。poly-A tailはmRNAに安定性をあたえ、翻訳を促進する働きがあると考えられています。

mRNAは、まず遺伝子のプロモーターからエクソン、イントロンを含め連続的に転写され、転写の終結部は最後のエクソンよりかなり下流に及びます(真核生物では転写終了位置を示すシグナル配列のようなものは見つかっていません)。
この一時転写産物はイントロンを削除しエクソンを連...続きを読む

Q原核生物と真核生物の違い

原核生物と、真核生物の違いについて教えてください(><)
また、ウイルスはどちらかも教えていただけると嬉しいです!

Aベストアンサー

【原核生物】
核膜が無い(構造的に区別出来る核を持たない)細胞(これを原核細胞という)から成る生物で、細菌類や藍藻類がこれに属する。

【真核生物】
核膜で囲まれた明確な核を持つ細胞(これを真核細胞という)から成り、細胞分裂の時に染色体構造を生じる生物。細菌類・藍藻類以外の全ての生物。

【ウイルス】
濾過性病原体の総称。独自のDNA又はRNAを持っているが、普通ウイルスは細胞内だけで増殖可能であり、ウイルス単独では増殖出来ない。



要は、核膜が有れば真核生物、無ければ原核生物という事になります。

ウイルスはそもそも細胞でなく、従って生物でもありませんので、原核生物・真核生物の何れにも属しません(一部の学者は生物だと主張しているそうですが、細胞説の定義に反する存在なので、まだまだ議論の余地は有る様です)。



こんなんで良かったでしょうか?

Q☆★☆DNAとRNAの構造上の相違点(糖成分2’炭素の水酸基の有無)☆★☆

DNAとRNAの構造上の違いにおいて、糖成分の2’位の炭素に水酸基があるか無いかで、アルカリとの反応性で違いが出てくるのはなぜですか?

分かりやすく簡潔な回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

塩基性条件下では、2'OHからH+を放出しますよね。
2'O-が近隣のPを求核攻撃して、2'と3'間で環状になり、隣接していたヌクレオチドのエステル結合が切断されます。

…と、ここまで書いたのですが、構造式を見せながらでないとわけわからなくなりそうなので、構造式つきのぺージを見つけました。

参考URLの下のほうにありますよ。
http://wiki.livedoor.jp/symplus/d/%B3%CB%BB%C0%A4%CE%B2%BD%B3%D8%B9%BD%C2%A4

参考URL:http://wiki.livedoor.jp/symplus/d/%B3%CB%BB%C0%A4%CE%B2%BD%B3%D8%B9%BD%C2%A4

QDNAとRNAのどのような性質に違いから水溶性になるのか,脂溶性になるのかがわかりません.

大学の実験でノーザンハイブリダイゼーションをやったのですが,核酸を抽出するときにDNAとRNAで抽出に必要なpH条件が異なる原因がわかりませんでした.

具体的には,それぞれの核酸抽出用の生体試料に試薬を加えて遠心すると,DNA抽出ではpH9の下で上清にDNAが含まれ,RNA抽出ではpH4の下で上清にRNA,有機層にDNAが含まれる,ということです.
ウェブで色々調べたのですが,「DNAはアルカリ性で,RNAは酸性の水溶液で水溶性になる」ということだけがわかり,具体的に「どのような化学的性質の違いにより,溶け方の違いが生じるのか」ということはわかりませんでした.

また,DNA抽出では上清にRNAも含まれている気がするのですが,RNAははいっているのでしょうか?また,入っているとして,ハイブリの結果に影響はないのでしょうか?

どなたかこの辺の事に詳しい方,教えてください.お願いします.

Aベストアンサー

Chomczynskiの原著にはその辺の考察があるかもしれませんが、読んだことがないので私の解釈ですが、

水に溶けやすいか、溶けにくいあるいは有機溶媒に溶けやすいかというのは、極性があるかないかによりますね。

核酸はリン酸基を持つ弱酸です。リン酸基はpHが高ければ電離しやすく、逆に低ければ電離しにくくなります。したがって、pH4では電離したリン酸基が少なくなり、電離していないということは極性が少なくなり、水に溶けにくくなります。DNAが酸性で水に溶けにくくなるのはこれによります。

では、DNAと違ってRNAは水相に残るのはなぜかというと、一つはデオキシリボースとリボースの違いで、リボースのほうが極性の水酸基が一つ多いということでしょう。もう一つは、塩基には水素結合をしうる極性があるわけですが、DNAは二重鎖を形成しているために極性が中和されているのに対し、RNAはほとんど一本鎖で、塩基の極性が裸のまま残っているためということがあるでしょう。

DNAの精製をするときは中性付近にバッファリングしたフェノールを使いますが、中性付近ではDNAもRNAも水相にきます。pHをあげることによってリン酸基の電離が促され、RNAがより水相に残りやすくなるだけです。

Chomczynskiの原著にはその辺の考察があるかもしれませんが、読んだことがないので私の解釈ですが、

水に溶けやすいか、溶けにくいあるいは有機溶媒に溶けやすいかというのは、極性があるかないかによりますね。

核酸はリン酸基を持つ弱酸です。リン酸基はpHが高ければ電離しやすく、逆に低ければ電離しにくくなります。したがって、pH4では電離したリン酸基が少なくなり、電離していないということは極性が少なくなり、水に溶けにくくなります。DNAが酸性で水に溶けにくくなるのはこれによります。

では...続きを読む

Q好気呼吸と嫌気呼吸の違い

好気呼吸と嫌気呼吸の違いってどんなものなのでしょうか?また「発酵」反応の種類ってどんなものがあるんでしょうか?教えてください。

Aベストアンサー

好気呼吸とは我々が行う呼吸の事で、
有機物(グルコース:ブドウ糖とか)を酸素を使って分解しエネルギーを取り出します。
好気呼吸の特徴は有機物を水と二酸化炭素まで完全に分解できることで、
有機物1g当たりで得られるエネルギーが大きいです。

嫌気呼吸とは酸素を使わず有機物を分解する代謝で、
有機物を完全に分解することは出来ません。
従ってエネルギーの効率が悪く老廃物として有機物が残ります。

発酵とは微生物(細菌orカビ)の行う呼吸のことで、ほぼ「腐敗」と同義語です。
一般的には人間の役に立つ微生物の呼吸を発酵、
人間の役に立たない微生物の呼吸を腐敗と呼びます。

発酵は一般的に人間の役に立つ物質を生産しますから、
生産する物質の名前を取って、アルコール発酵などと呼ばれます。

QなぜDNAは2重らせん構造なのでしょうか。

 こんにちは。質問はタイトル通りです。以下、補足です。
 DNAが2重らせん構造をしていることは皆様ご存知のことと思います。しかしDNAの塩基対の組は決まっています。例えば「アデニン」に対しては「チミン」などです。片方の塩基の種類が決まればもう片方の塩基の種類も自ずと決まってしまいます。では、片方の塩基による「1重らせん構造」でも良いと思うのですが……。私には理由が分かりません。
 皆様の力をお貸しください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

DNAはある程度安定で、ある程度不安定である必要があります。

安定である必要は、それが生命の設計図だからです。もし、不安定ならその生命は突然変異が多く、種の保存ができないでしょう。

不安定である必要は、DNAからRNAに転写する際、まず2本鎖を1本鎖にして、それを元にコピーします。もし、安定すぎるとこの2本鎖を1本鎖にすることが困難になり、欲しいときに欲しいものが作れなくなります。

さらには、2本鎖にすることで、どちらか一方の鎖が放射線などで変異したとしても、もう一方の情報を元に復元が可能です。

上記の理由で、1重らせん構造より2重らせん構造のほうが真核生物には適していると考えられます。


ウイルスの一種に一本鎖RNAウイルスがいます。
その構造においてもループを形成し、疑似二本鎖構造をもちます。

QDNAとRNAの構造

こんにちは!看護学生1年生です。
今、生化学の勉強が始まりました。そこで、わからないことが出てきました。
DNAは二重らせん構造ですが、RNAは何構造なのかわかりません。
回答お願いします。

Aベストアンサー

DNAの「二重らせん構造」と対になるようなRNAの構造名はありません。
「二重らせん構造」は核内のDNAが安定状態であるときの構造でしかなく、RNAと区別されるDNAの必要条件ではないからです。
事実一本鎖DNAもあります。
一応、RNAは二本鎖になってもらせんを巻かないので、RNAと区別するときの十分条件にはなっていますが…


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