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DNAコードとは？
DNAコードはまさに “生命の言語” と言えるでしょう。 それには、生き物を作るための指示が含まれています。 DNA コードは、わずか 4 文字の「文字」と 64 個のコドンという 3 文字の「単語」からなるシンプルなアルファベットで構成されています。 生命の素晴らしい多様性のほとんどが、英語よりも簡単な「言語」に基づいているとは信じがたいかもしれませんが、これは事実です。
このコードは、文字通り文字と単語で構成されているわけではありません。 その代わり、4つの文字は、チミン（T）、アデニン（A）、シトシン（C）、グアニン（G）というヌクレオチドと呼ばれる4つの個別分子を表しているのです。 5485>
遺伝暗号のコドンの長さは3ヌクレオチドで、その数は64個である。 計算すると、これは4文字で3文字の組み合わせの単語が得られるのと同じ数である。 ATGとCCCはコドンの一例です。
英語などの人間の言語には、句読点やコンマなど、文字や単語以外のものがあるように、遺伝子コードにも同じことが言えます。 たとえば、文の始まりを大文字で表す代わりに、遺伝暗号はほとんどの場合、3文字のコドンの1つであるATGで新しい命令の開始を知らせます。
また、ピリオドの代わりに、遺伝子は3つの異なるコドンのうちの1つで終わります。 TAG、TAA、TGAです。 DNAにはコドン以外の部分もあり、例えば遺伝子をいつ、どこで、どの程度強く読み取るべきかを示す、一種の句読点や信号として機能することがあります。
DNAはどのように情報を暗号化しているのか
DNAが細胞内の情報を暗号化する重要な方法の1つは、遺伝子を通してです。 人間にはおよそ2万個の遺伝子があります。 各遺伝子には特定のタンパク質を作る命令があり、それぞれのタンパク質は細胞内で特定の仕事をします。
たとえば、ラクターゼ遺伝子には、ラクターゼタンパク質を作る命令があります。 ラクターゼは、牛乳に含まれる乳糖を分解する。
これらのタンパク質を作る指令は、先に述べた3塩基のコドンにコード化されています。 しかし、何かを作るために読まなければならない指示書のように、DNAにコード化された指示書も読まなければなりません。
たとえば、ラクターゼタンパク質を作るコードを持つDNAは、砂糖のラクトースを分解することはできないでしょう。
遺伝子を読み取る最初のステップは、RNAポリメラーゼというタンパク質を用いて、DNAからメッセンジャーRNA（mRNA）に情報を移すことです（ヒトでは、ラクターゼなどの遺伝子を読み取るポリメラーゼはRNAポリメラーゼIIと呼ばれます）。 この過程を転写という。
次にmRNAは、細胞内のリボソームと呼ばれるタンパク質を作る機械に向かいます。 そこでmRNAは、指示された特定のタンパク質に翻訳される。
コドンは何のためにあるのか？
コドンとは、DNAまたはRNAの鎖上にある3つのヌクレオチドの配列のことです。 それぞれのコドンは3文字の単語のようなもので、これらすべてのコドンを合わせて、DNA（またはRNA）の命令書を構成します。 DNAとRNAには4つのヌクレオチドしかないため、可能なコドンは64個しかありません。
64個のコドンのうち、61個がタンパク質の構成要素であるアミノ酸をコードしています。 タンパク質は、一連のアミノ酸が結合することによって作られる。 アミノ酸の順番と数によって、それぞれのタンパク質は異なる。 DNAの暗号は、アミノ酸の数と種類を正しい順番で並べるための指示にすぎないのです。 文末のピリオドのようなものだと思ってください。 これは、リボソームに対して、タンパク質の命令が終わったので、アミノ酸を追加するのをやめなさいということを伝える停止信号の役割を果たす。 RNAでは、チミン（T）という塩基がウラシル（U）という塩基に置き換わります。 mRNAのストップコドンは、UAG、UAA、UGAの3つです。
61個のコドンがアミノ酸をコードしていますが、人間は20個のアミノ酸しか持っていないので、必要以上に多くのコドンが存在するのです。 これを冗長性という。 アミノ酸は、それをコードするコドンを2つ以上持つことができる。 例えば、フェニルアラニン（Phe）というアミノ酸は、UUUとUUCの両方がコードしています。
冗長性は、DNAの変化の影響を少なくするのに役立ちます。 タンパク質が最適に機能するためには、正しいアミノ酸が正しい位置にある必要があります。 あるアミノ酸を別のアミノ酸に変えてしまうような遺伝子の変化があれば、タンパク質が働かなくなる原因になります。
ラクターゼ遺伝子については大したことがないかもしれませんが（牛乳を飲むときにラクテイドを飲めばいいだけです）、他の遺伝子については、その影響はより深刻になる可能性があります。 鎌形赤血球貧血症は、βグロビン遺伝子のアミノ酸が1つ変わるだけで病気になるケースです。
冗長性は、サイレント・ムーティションと呼ばれるDNAの一部の変化で同じアミノ酸が生じるため、突然変異がアミノ酸の変化を引き起こしにくくし、結果として病気の可能性を高める。 例えば、UCUの最後のUをCに置き換えてUCCを形成しても、このコドンは同じアミノ酸、セリン(Ser)を作ることになる。
How Many Possible Codons Are There?
人間のようにほとんどの生物は、同じ働きをする64個のコドンを持つ類似の遺伝暗号を持っている。 実際、”Universal Genetic Code “という名前で呼ばれているくらいです。 一例を挙げると、ヒト、ネコ、植物では、アミノ酸のスレオニン（Thr）をコードするACGがある。
しかし、最近の研究では、一部の細菌には異なるコードを持つコドンがあることが分かっている。 例えば、停止コドンUGAは、ある種のバクテリアではアミノ酸のグリシン（Gly）をコードすることができる。 同様に、ある生物のミトコンドリアでは、停止コドンUGAはトリプトファンをコードすることができます。
DNA は何のコードを提供するのか？
あなたの細胞内の DNA のうち、実際にタンパク質をコードするのはわずか約 2％だけです。 残りの部分はジャンクDNAと呼ばれることもありますが、科学者がそう呼ぶのは少し早計かもしれません。 この非コード化DNAは、遺伝子の制御など、細胞内でさまざまな機能を担っています。 ノンコーディングDNAは、遺伝子をオン・オフするのに役立ち、タンパク質が結合する場所を提供することで、タンパク質が仕事をすることができるようになるなど、さまざまな働きをします。 ノンコーディングDNAの研究は、今まさに活発な研究分野です
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