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核酸（かくさん）は、塩基と糖、リン酸からなるヌクレオチドがリン酸エステル結合で連なった生体高分子。糖の違い（2'位が、水素基（DNA）か水酸基（RNA）であるか）によって、2-デオキシリボースを持つデオキシリボ核酸 (DNA) と 、リボースを持つ リボ核酸 (RNA) とがある。RNAは2'位が水酸基であるため加水分解を受けることにより、DNAよりも反応性が高く、熱力学的に不安定である。糖の 1'位には塩基（核酸塩基）が結合している。さらに糖の 3'位と隣の糖の 5'位はリン酸エステル構造で結合しており、その結合が繰り返されて長い鎖状になる。転写や翻訳は 5'位から 3'位への方向へ進む。
なお、糖鎖の両端のうち、5'にリン酸が結合して切れている側のほうを 5'末端、反対側を 3'末端と呼んで区別する。
目次 |
核酸塩基
核酸塩基 (nucleobase) は核酸 (DNA, RNA) を構成する塩基成分で、主なものにアデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシルがあり、それぞれ A, G, C, T, U と略す。構造の骨格からプリン塩基 (A, G) とピリミジン塩基 (C, T, U) とに分けられる。
| 塩基 | 略号 | 分類 | 構造式 | DNA or RNA |
ヌクレオシド | リボヌクレオチド | デオキシリボヌクレオチド |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| アデニン | A | プリン塩基 |  |
DNA and RNA |
アデノシン | アデノシン一リン酸 (AMP) アデノシン二リン酸 (ADP) アデノシン三リン酸 (ATP) |
デオキシアデノシン一リン酸 (dAMP) デオキシアデノシン二リン酸 (dADP) デオキシアデノシン三リン酸 (dATP) |
| グアニン | G |  |
グアノシン | グアノシン一リン酸 (GMP) グアノシン二リン酸 (GDP) グアノシン三リン酸 (GTP) |
デオキシグアノシン一リン酸 (dGMP) デオキシグアノシン二リン酸 (dGDP) デオキシグアノシン三リン酸 (dGTP) |
||
| チミン | T | ピリミジン塩基 |  |
DNA | チミジン または 5-メチルウリジン |
5-メチルウリジン一リン酸(TMP) 5-メチルウリジン二リン酸(TDP) 5-メチルウリジン三リン酸(TTP) |
チミジン一リン酸 (dTMP) チミジン二リン酸 (dTDP) チミジン三リン酸 (dTTP) |
| シトシン | C |  |
DNA and RNA |
シチジン | シチジン一リン酸 (CMP) シチジン二リン酸 (CDP) シチジン三リン酸 (CTP) |
デオキシシチジン一リン酸 (dCMP) デオキシシチジン二リン酸 (dCDP) デオキシシチジン三リン酸 (dCTP) |
|
| ウラシル | U |  |
RNA | ウリジン | ウリジン一リン酸 (UMP) ウリジン二リン酸 (UDP) ウリジン三リン酸 (UTP) |
デオキシウリジン一リン酸 (dUMP) デオキシウリジン二リン酸 (dUDP) デオキシウリジン三リン酸 (dUTP) |
核酸やヌクレオチドの構成単位（の繰り返し数）として、たとえば、10塩基（1本鎖の場合）または10塩基対（2重鎖の場合）などと便宜的に用いる。
塩基対における水素結合
| 略号 | 塩基（略称の由来） |
|---|---|
| A | アデニン (Adenine) |
| T | チミン (Tymine) |
| G | グアニン (Guanine) |
| C | シトシン (Cytosine) |
| U | ウラシル (Uracil) |
| R | プリン (puRine) |
| Y | ピリミジン (pYrimidine) |
| M | A あるいは C (aMino) |
| K | G あるいは T (Keto) |
| S | G あるいは C （G と C の結合は強い (Strong)） |
| W | A あるいは T （A と T の結合は弱い (Weak)） |
| B | G あるいは T あるいは C （A の次は B） |
| H | A あるいは T あるいは C （G の次は H） |
| V | A あるいは G あるいは C （TU の次は V） |
| D | A あるいは G あるいは T （C の次は D） |
| N | AGTCのどれか (aNy) |
DNAの場合、アデニン (A) とチミン (T)、グアニン (G) とシトシン (C) は水素結合を形成する。AT対が2つの水素結合を形成するのに対し、GC対は3つの水素結合を形成する。そのため、GC含有量が大きい領域では安定性が高まる。略号の A + T が Weak の頭文字W、G + C が Strong の頭文字Sとなっているわけである。
一方、RNAは、アデニン (A) とウラシル (U)、グアニン (G) とシトシン (C) で塩基対を形成する。塩基としてチミンではなくウラシルで構成されるが、ウラシルもチミン同様ピリミジン骨格であり、アデニンと塩基対を形成する。ウラシルは、チミンのメチル基が水素基に置換された塩基である。
比較的広範囲で使われている略号を示した。分野によってはこれと異なった略号を用いることもある（修飾塩基など）。また、塩基とヌクレオシドを区別したい場合は三文字の略号を使う場合もある。
関連項目
外部リンク
- 核酸(DNA、RNA) - 「健康食品」の安全性・有効性情報 （国立健康・栄養研究所）
- Nomenclature for Incompletely Specified Bases in Nucleic Acid Sequences
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