DNA Strands

ほとんどの人は、有名な DNA の二重らせん、つまり DNA の二本の鎖が螺旋階段のように絡み合っているのを見たことがあると思います。 すべての生物はDNAを持っています。 バクテリアのような単純な生物は、2本のDNA鎖が絡み合った、ただ1本の長い円形のDNAを持っています。

ヒトのDNAの大部分は、通常、細胞の核にある46本の染色体（DNAを保存するための特殊な区画）にパッケージされています。

ヒトの細胞には、ミトコンドリアという細胞の別の部分にある、少量の染色体外DNAも含まれています。 このミトコンドリア DNA は、バクテリアの DNA のようなもので、2 本の DNA 鎖からなる 1 本の長い円形の DNA 片です。

DNA 鎖は長く薄い分子で、平均して幅はわずか約 2 ナノメートル（または 20 億分の 1 メートル）です。

DNAは細長い分子で、幅は平均2ナノメートル（10億分の2メートル）しかありません。

ちなみに、人間の細胞1つ1つに含まれるDNAの鎖を端から端まで伸ばすと、2メートル近く、つまり約6.6フィートの長さになるそうです。

DNA 鎖のパーツ

長さや細胞内の位置に関係なく、すべての DNA 鎖は共通の構造を持ちます。 それらはすべて、ヌクレオチドと呼ばれるビルディングブロックが一列につながったものです。

あるヌクレオチドの糖は、隣接するヌクレオチドのリン酸に結合して、糖-リン酸骨格と呼ばれるDNA鎖の外側を形成しています。 DNA鎖の内部は窒素塩基で構成されている。 これらの塩基は2つ1組で結合し、弱いながらもDNAの2本の鎖を二重らせん状につなぎ合わせている。

二本の DNA 鎖はどのように結合しているのか

二重らせんの DNA 鎖は、それぞれの鎖のヌクレオチド中の窒素塩基が対になることにより結合しています。 DNAヌクレオチドの窒素塩基は、アデニン（A）、グアニン（G）、チミン（T）、シトシン（C）という4種類の分子のうちの1つになります。

一方の DNA 鎖上のすべてのアデニンは、相補鎖上のチミン分子と 2 つの水素結合を形成し、逆もまた同様です。 また、一方の鎖上のすべてのグアニン分子は、もう一方の鎖上のシトシン分子と3つの水素結合を形成し、またその逆も同様です。

なぜ DNA 鎖は反平行でなければならないのか

二本鎖 DNA を構成する 2 本の相補的な DNA 鎖は、互いに反平行であると説明されます。

言い換えれば、一方の DNA 鎖のバックボーンは糖分子で始まりリン酸基で終わるのに対し、その相補鎖のバックボーンはリン酸基で始まり、糖分子で終わります。

各 DNA 鎖の向きは、DNA をコピーする過程 (DNA 複製) と DNA の遺伝子に含まれる情報を読み取る過程 (転写) にとって重要です。 私たちが文章を左から右にしか読まないように、細胞はDNAを糖鎖の末端から始めて、リン酸塩の末端までしか読めないのです

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