「分子生物学」の版間の差分

生命は、細胞が体をつくり生かすのに必要な遺伝情報を保ち、取り出し、読み取る力をもつおかげで成り立っている。生命を形づくる全ての起源となる[[w:生殖細胞|生殖細胞]]が分裂することで、それが担ってきた遺伝情報は全身に行き渡り、また生殖細胞を通じて次の世代へと引き継がれていく。“gene”という英語の名称は、その遺伝子の様相を正確にあらわした言葉である: そこには“遺伝”という概念は存在しない。このように自らを複製し、継承することを至上の目的とすることから、[[w:見田宗介|見田宗介]]は、“生成子”という言葉を提唱した。[[w:リチャード・ドーキンス|リチャード・ドーキンス]]は、“生成子”としての遺伝子が、しばしば選択の単位として働くことに着目し、[[w:利己的遺伝子|利己的遺伝子]]理論を提唱した。

どの生物でも遺伝情報は[[w:DNA|DNA]]によって担われている<ref>なお、ある種の[[w:ウィルス|ウィルス]]は遺伝情報を[[w:DNA|DNA]]ないし[[w:RNA|RNA]]によって伝えているが、ウィルスは、宿主の細胞に寄生し宿主細胞の酵素を借りて始めて自己複製を行えることから、定義上、生物とは見なされない。</ref>。これは、[[w:フレデリック・グリフィスの|フレデリック・グリフィス]]による肺炎双球菌の形質転換実験後、そしてこれに続いて[[w:オズワルド・アベリー|オズワルド・アベリー]]が形質を担う物質を[[w:in vitro(試験管内で、を意味する)|in vitro]]で追跡したことによって、証明された。遺伝情報を担う物質を[[w:遺伝子|遺伝子]]と呼んでおり、これゆえに“DNAは遺伝子の本体である”と言われる。

DNA鎖は、'''[[w:ヌクレオチド|ヌクレオチド]]'''が長くつながることによって作られる。ヌクレオチドは糖とリン酸、[[w:核酸#核酸塩基|核酸塩基]]から構成されていて、この糖はDNAでは[[w:デオキシリボース|デオキシリボース]]、RNAなら[[w:リボース|リボース]]である。核酸塩基はDNAでもRNAでも4種類あるが、それらは完全に同一ではない；すなわち、DNAにおいては'''[[w:アデニン|アデニン (A) ]]'''、'''[[w:グアニン|グアニン (G) ]]'''、'''[[w:シトシン|シトシン (C) ]]'''、'''[[w:チミン|チミン (T) ]]'''の4種類の核酸塩基が使われるが、RNAにおいてはチミンに代わり'''[[w:ウラシル|ウラシル (U) ]]'''が使われる。このとき、核酸塩基の違いに従って4種類のヌクレオチドがあることになるが、それらは核酸塩基が異なるのみであるから、ヌクレオチドの種類はその塩基によって区別される。

このヌクレオチドの5’末端が、他のヌクレオチドの3’末端と共有結合することによって長いポリヌクレオチド鎖が形成され、その配列は5’側から3’側へと表記される。そして、このようにして形作られたポリヌクレオチド鎖が2本、相補的な塩基間で水素結合を形成することで、あの有名なDNA鎖の[[w:二重らせん|二重らせん]]構造が形作られるのである。この「相補的な塩基」とは、AとT，CとGの組のことで、それぞれその組の相手としか水素結合を作らない。この'''[[w:相補的塩基対|相補的塩基対]]形成'''は、DNAのコピーを作るうえで重要であるのだが、その詳細は[[#DNAの複製|3章]]で述べる。なお、このときどの塩基対も、らせんの二本鎖が逆平行（鎖の向きが互いに逆向き）になっているときのみ、らせんの内部にうまく収まるようになっている。

しかし、これらDNAのすべてが遺伝子であるというわけではない。これが、「DNAは遺伝子の本体である」という回りくどい表現がされる所以である。核内の全DNAを'''[[w:ゲノム|ゲノム]]'''と言い、ヒトでは約30億塩基におよぶ。一方、遺伝子とは'''タンパク質（あるいはRNA）を作るための指令を含んだ部分'''であるのだが、これはわずかに30,000塩基であり、全ゲノムに対して非常に小さな部分に過ぎない。一方で、細胞内のmRNAをレ'''[[w:トロランスクリプトーム|トランスクリプタトーゼ(ム]]解析'''<ref>トランスクリプトーム解析とは、細胞内のmRNAを[[w:逆転写酵素)|]]によってcDNA[[w:相補的DNA|]]（cDNA）に逆転写しそ、これを解析した'''トランスクリプトーム解析'''するというものである。</ref>の結果、ゲノムの9割以上が転写されていることがはわかっている。それゆえこのことから、ゲノムの大半は非翻訳RNAとして転写され、[[w:miRNA|miRNA]]や[[w:snRNA|snRNA]], [[w:snoRNA|snoRNA]]など機能性の[[w:ノンコーディングRNA|ノンコーディングRNA]]として、DNAやタンパク質の何らかのプロセスを補佐している可能性が示唆されるが、DNAの機能の詳細については、まだ未知の部分が多いというのが現状である。