ヌクレオチドと核酸の違い

核酸は、生体の中にある大きな分子です。核酸には大きく分けてDNAとRNAの2種類があり、DNAはほぼすべての生物の遺伝情報の宝庫である。ある生物では、RNAは生物の遺伝子の構成要素である。核酸はヌクレオチドと呼ばれる数千の基本単位から構成されており、RNAはリボヌクレオチド、DNAはデオキシリボ核酸から構成されている。ヌクレオチドと核酸の大きな違いは、ヌクレオチドが核酸の成分であるのに対し、核酸はヌクレオチドのポリマーであることです。

目次1. 概要と主な違い2. ヌクレオチドとは3. 核酸とは4. 横並び比較 - ヌクレオチドと核酸5. まとめ

ヌクレオチド（a nucleotide）は何ですか？

ヌクレオチドは核酸の基本単位である。RNAの構成要素であり、モノマーである。これらは互いに結合してポリヌクレオチド鎖を形成し、DNAやRNAの構造を形成している。ヌクレオチドは主に3つの成分から構成されている。窒素基、五炭糖（炭素数5個の糖）、リン酸塩である。アデニン、プリン、プリンという5種類の塩基がある。チミンはDNAにしか存在しないが、ウラシルはRNAに特異的である。炭素数5の核酸には、リボース糖を含むRNAと、デオキシリボース糖を含むDNAの2種類があり、RNAはリボース糖を、DNAはデオキシリボース糖を含む。ヌクレオチドは五炭糖に3つのリン酸基が結合したものである。

ヌクレオチドは、隣接する2つのヌクレオチドの3'OH基と5'リン酸基の間でホスホジエステル結合を形成してポリヌクレオチド鎖を形成している。窒素塩基は、二本鎖DNAの相補的な塩基の間で水素結合を形成する。ヌクレオチドは、ATP、GTP、CTP、TTP、UTPなど、主に3つの文字から名前が付けられている。最初の文字は窒素塩基を意味します。2文字目、3文字目はリン酸基とリン酸量を示す。ヌクレオチドは最大3つのリン酸基を含むことができ、また、ヌクレオチドはリン酸基を含むことができる。リン酸基を持たないヌクレオチドをヌクレオシドと呼ぶ。

細胞内のヌクレオチドには、さまざまな機能があります。遺伝情報をその配列に保存するのに役立つ。ヌクレオチドの中には、細胞内でエネルギー通貨として振る舞うものがある（例：ATP）。一部のヌクレオチドはセカンドメッセンジャーとして細胞内コミュニケーションに関与している（cAMP, cGTP）。また、ヌクレオチドの中には、酵素反応を触媒する補酵素として機能するものもあります。

図01：ヌクレオチド

核酸（ヌクレオチド）は何ですか？

核酸は、ヌクレオチドと呼ばれるモノマーが数百万個集まった生体高分子である。DNAとRNAの主な違いは、DNAはデオキシリボースを含み、RNAはリボースを含むことである。チミンはアデニンと水素結合を、アデニンはアデニンと水素結合を形成する。

DNAを中心とする核酸には、生物の遺伝情報が含まれています。RNAは核酸の2番目のタイプで、タンパク質をコード化する遺伝暗号を含んでいます。そのため、RNAは細胞内のタンパク質合成に欠かせない。RNAにはいくつかの種類がある。メッセンジャーRNA（mRNA）は、DNAが転写されてできるRNAで、その情報は**タンパク質に隠されています。リボソームRNA（rRNA）はリボソーム内に存在し、mRNAからタンパク質の合成に関与している。トランスファーRNA（transfer RNA、tRNA）とは、mRNAをアミノ酸配列に変換するのに関わるRNAのこと。

DNAは2本鎖で、RNAは1本鎖で存在する。

図02：核酸

ヌクレオチドと核酸の違い

概要 - ヌクレオチド vs. 核酸

ヌクレオチドは、核酸の構成単位であり、基本的な構造単位である。リン酸基、窒素塩基、五炭糖から構成されている。ヌクレオチドはホスホジエステル結合で結合し、ポリヌクレオチド鎖を形成している。核酸はポリヌクレオチド鎖からなる高分子である。核酸には大きく分けてDNAとRNAの2種類があり、DNAは遺伝情報の保存と伝達の基礎となり、RNAはタンパク質合成をはじめ、細胞内のさまざまな機能に必要である。

参考1. "核酸（論文）".Khan Academy. n, p., n.d. Web. 20 Apr. 2017."核酸." wikipedia.ウィキメディア財団、2017年4月16日。Web. 2017.4.20.