Question

燕脂な園児

(4)なのですが、なぜ「UAAはアミノ酸を指定せず終始コドンである必要があるのでしょうか？」(解説下から5行目)
答えはUAA=翻訳の停止　AAU=アスパラギンです

(1) 実験 1.2で合成されるポリペプチド鎖は,最長何分子のアミノ酸が連結したも
のか。
(2) 実験 1,2から AUA と UAU のトリプレットはそれぞれ何を指定するコドンか。
(3) 実験1.2の結果をもとに予測した場合, UAA と AAU のトリプレットはそれぞ 2章
れ何を指定するコドンか。 可能性のあるすべての組み合わせを答えよ。
(4) 実験1,2,3から UAA と AAU のトリプレットはそれぞれ何を指定するコドン
か。
(5) 実験 1,2,3からロイシンを指定するトリプレットの配列を答えよ。 (広島大)

7 b, d
10.30
38 遺伝暗号の解読 コドン (遺伝暗号)は全部で64種類からなり,20種類のアミ
ノ酸を指定するため, 複数のコドンが1種類のアミノ酸に対応することが多い。また
タンパク質合成の停止を指定する終止コドンも含まれる。
ニーレンバーグらは,大腸菌をすりぶつし,これにアミノ酸, ATP などとともに
人工的に合成した RNAを加えると, この人工 RNAはmRNAとしてはたらき ポリ
ペプチド(アミノ酸が2分子以上連結した分子)が合成されることを発見した。この
実験系(無細胞翻訳系) を用いることにより, UUUのトリプレットがフェニルアラ
ニンを指定するコドンであることを明らかにした。さらにコラーナらは,無細胞翻訳
系に2つの塩基と3つの塩基がそれぞれ繰り返される人工 RNA を用いてコドンの解
読を進めた。これらの研究をもとに,次の実験からコドンを解読することにした。
[実験1] AUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUA の配列をもつ30塩
基の人工 RNA を無細胞翻訳系に加えると,アスパラギンのみからなるポ
リペプチドとイソロイシンのみからなるポリペプチドが合成された。
〔実験2] UAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAの配列をもつ30塩
基の人工 RNA を無細胞翻訳系に加えると,チロシンとイソロイシンが交
互に連結したポリペプチドが合成された。
〔実験3] UAA と AAU の指定するコドンの解析を行うために,以下の配列をもつ
30 塩基の人工 RNA を無細胞翻訳系に加えた。 二重の下線部は, 実験1で
用いた人工 RNA と異なる部分を示す。このとき, イソロイシンを主成分
としてロイシンを含むポリペプチドと, アスパラギンを主成分としてイソ
ロイシンを含むポリペプチドが合成された。
AUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAUUAAUA
主1:翻訳は文中の人工 RNA配列の左側から右側へ進むものとする。
2 : 人工 RNAの末端の1塩基および2塩基を認識して翻訳を始めることはできない。
1編 生物の特徴

る。
(3) (2)より,実験1の人工 RNAからできる3種類の
コドン (AUA, UAA, AAU) のうち, AUAはイソ
ロイシンを指定していることがわかった。 実験1の
人工 RNA からはアスパラギンのみからなるポリペ
プチドと, イソロイシンのみからなるポリペプチド
が合成されたため, UAA と AAU のいずれかは,
必ずアスパラギンを指定している。 加えて, UAA
と AAU のいずれのコドンもアスパラギンとイソロ
イシン以外のアミノ酸を指定していないことがわか
る。ただし,翻訳の停止をしているトリプレット
(終止コドン) はアミノ酸を指定しないため, UAA,
AAU のいずれかが終止コドンである可能性もあ
る。
(4) (3)より UAAAAU は、イソロイシンまたは
アスパラギンのいずれかを指定するコトンか,終止
コドンである。ここで, UAAがイソロイシンかア
(5) 実験3で、 イソロイシンを主成分としてロイシン
を含むポリペプチドが合成される場合を考えてみ
よう。 (4)より, イソロイシンを指定するコドンは
AUA であることがわかる。 実験3で, AUA の塩
基配列をトリプレットとして翻訳が進んだ際,変更
を加えた部分のトリプレットはUUA となる。 した
がって, ロイシンを指定するトリプレットの配列は
UUA となる。
85
39 カサノリの実験
解答
M
godbo]
スパラギンを指定すると仮定して考えてみよう。 実 AVRE
験3で人工 RNAに変更を加えた部分のトリプレッ
トはUAU となり, 実験3の内容より, UAU はロ
イシンまたはイソロイシンを指定する必要がある。
が,実験2の内容より, UAU はチロシンを指定し
なければならない。 よって, UAA はアミノ酸を指)
定せず、終止コドンである必要がある。したがって,
(3) の解答を合わせて考えると, UAA は翻訳の停止
(終止コドン), AAUはアスパラギンを指定するコ
ドンであることになる。
KROK
Per

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たけ

別の解き方をしてみます。
実験１：AUAかAAUかUAA
アミノ酸は「アスパラギン」「イソロイシン」、コドンは3つあるのにアミノ酸は2つなので、「停止」も含まれる

実験２：UAUかAUA
アミノ酸は「チロシン」「イソロイシン」

実験３：AUAとUUA、UAAとUAU、AAUとAUU
アミノ酸は「イソロイシン＋ロイシン」「アスパラギン＋イソロイシン」「停止」

①実験1,2より、AUAが同じ、イソロイシンが同じなので、AUA＝イソロイシン
②実験2より、AUA＝イソロイシンならば、UAU＝チロシン
③実験3より、AUA＝イソロイシンならば、UUA＝ロイシンとなり、題意に合致。
残りは「UAAとUAU」、「AAUとAUU」
↪UAA＝アスパラギンとするとUAU＝チロシン（上記②）だが、「アスパラギン＋チロシン」は生じていないので題意に合わない。
↪AAU＝アスパラギンとするとAUU＝イソロイシンとなり、題意に合致。ただし、イソロイシン＝AUAだったので、AUUもイソロイシンはあり得るのか？との疑問が残るが、AUまで同じで、3つ目が異なる場合はアミノ酸が同じパターンもあるのでOK。

と私はこう考えました。

燕脂な園児

なるほど、ありがとうございます！
イソロイシンが二つ出てくるのも引っかかっていて腑に落ちませんでしたが理解することができました。