コーディングDNAとノンコーディングDNAの違いは何ですか

NS 主な違い コーディングDNAとノンコーディングDNAの間は コーディングDNAは、タンパク質をコードするタンパク質コーディング遺伝子を表しますが、非コーディングDNAはタンパク質をエンコードしません。 さらに、コーディングDNAはエクソンで構成されていますが、非コーディングDNAのタイプには、調節エレメント、非コーディングRNA遺伝子、イントロン、偽遺伝子、反復配列、テロメアが含まれます。さらに、コーディングDNAの遺伝子は転写され、mRNAを生成し、その後翻訳され、タンパク質を生成しますが、非コーディングDNAは転写を受け、rRNA、tRNA、その他の調節RNAなどの非コーディングRNAを生成します。

コーディングDNAとノンコーディングDNAは、ゲノムで発生する2つの主要なタイプのDNAです。一般に、コーディングDNAによってコードされるタンパク質は、細胞内で構造的、機能的、および調節的に重要ですが、非コーディングRNAは遺伝子活性を制御するために重要です。

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コーディングDNAとは

コーディングDNAは、タンパク質をコードする遺伝子をコードする、ゲノム内のDNAのタイプです。重要なことに、それはヒトゲノムの1％を占めています。実際、コーディングDNAは、タンパク質をコーディングする遺伝子のコーディング領域で構成されています。言い換えれば、エクソン。また、総称してコード配列またはCDSとして知られているタンパク質コード遺伝子のすべてのエクソン。ただし、真核生物では、コーディング領域はイントロンによって中断されます。一方、コード領域は、5 '末端の開始コドンから始まり、3'末端の終止コドンで終わる。 DNAとは別に、RNAにはコード領域を含めることもできます。

図1：タンパク質合成

さらに、タンパク質をコードする遺伝子のコード領域は転写を受けてmRNAを生成します。 mRNAでは、5'UTRと3'UTRがコード領域に隣接しています。また、mRNA転写物のCDSは翻訳を受けて、機能性タンパク質のアミノ酸配列を生成します。したがって、タンパク質はコードDNAの遺伝子産物です。たとえば、それらは細胞内で構造的、機能的、および規制上の重要性を持っています。

ノンコーディングDNAとは

ノンコーディングDNAは、ゲノム内の他のタイプのDNAであり、ヒトゲノムの99％を占めています。重要なことに、それはタンパク質をコードする遺伝子をコードしていません。それにより、それはタンパク質の合成のための指示を提供しません。一般に、ゲノム内の非コードDNAのタイプには、調節エレメント、非コードRNA遺伝子、イントロン、偽遺伝子、反復配列、およびテロメアが含まれます。

調節エレメント

調節エレメントの主な機能は、遺伝子の発現を調節するための転写因子の結合のための部位を提供することです。通常、規制要素には2つのタイプがあります。シス調節エレメントおよびトランス調節エレメント。通常、シス調節エレメントは調節される遺伝子の近くで発生し、トランス調節エレメントは調節される遺伝子から離れて発生します。

図2：規制要素の役割

ノンコーディングRNA遺伝子

たとえば、ノンコーディングRNA遺伝子は、mRNAではなくノンコーディングRNAの合成を担っています。基本的に、ノンコーディングRNAには3つのタイプがあります。 tRNA、rRNA、およびmiRNAなどの他の調節RNA。

図3：ノンコーディングRNA

重要なことに、ノンコーディングRNAの主な機能は、翻訳と遺伝子発現の調節に関与することです。

イントロン

イントロンは、タンパク質をコードする遺伝子のコード領域を妨害して発生します。一般に、それらは転写後にエクソンをスプライシングして乱されていないコード領域を得ることによって除去されます。

偽遺伝子

偽遺伝子は、タンパク質をコードする能力を失った遺伝子です。また、機能遺伝子のレトロトランスポゾンやゲノム重複により発生し、「ゲノム化石」となります。

繰り返しシーケンス

繰り返し配列には、トランスポゾンとウイルス要素が含まれます。ただし、それらはモバイル要素です。ここでは、トランスポゾンは可動性のDNAエレメントとして転位し、ウイルスエレメントまたはレトロトランスポゾンは転写を通じて「コピーアンドペースト」メカニズムによって移動します。

テロメア

テロメアは、染色体の終わりに発生する反復DNAです。それらは、DNA複製中の染色体の劣化を防ぐ責任があります。

コーディングDNAとノンコーディングDNAの類似点

コーディングDNAとノンコーディングDNAの違い

意味

コーディングDNAは、タンパク質をコードする遺伝子を含むゲノム内のDNAを指し、非コーディングDNAは、タンパク質をコードしない他のタイプのDNAを指します。

ゲノムのパーセンテージ

コーディングDNAはヒトゲノムの1％しか占めていませんが、ノンコーディングDNAはヒトゲノムの99％を占めています。

コンポーネント

コーディングDNAはエクソンで構成され、ノンコーディングDNAは調節エレメント、ノンコーディングRNA遺伝子、イントロン、偽遺伝子、反復配列、テロメアで構成されます。

タンパク質のエンコーディング

コーディングDNAはタンパク質をコードしますが、非コーディングDNAはタンパク質をコードしません。

転写の結果

コーディングDNAは転写を受けてmRNAを合成し、ノンコーディングDNAは転写を受けてtRNA、rRNA、その他の調節RNAを合成します。

遺伝子産物の機能

コーディングDNAによってコードされるタンパク質は、細胞内で構造的、機能的、および調節的に重要ですが、非コーディングDNAは遺伝子活性を制御するために重要です。

結論

コーディングDNAは、タンパク質をコードする遺伝子をコードする、ゲノム内のDNAのタイプです。一般的に、これらの遺伝子は転写を受けてmRNAを合成します。真核生物では、タンパク質をコードする遺伝子のコード領域は、転写後に除去されるイントロンによって中断されます。しかし、mRNAは翻訳を受けてタンパク質を生成します。重要なことに、タンパク質は、細胞の構造的、機能的、および調節的構成要素として機能することにより、細胞内で重要な役割を果たします。対照的に、ノンコーディングDNAは別のタイプのDNAであり、ゲノムの約99％を占めています。ただし、mRNAの翻訳に重要なtRNA、rRNA、その他の調節RNAなどの非コードRNAの遺伝子が含まれています。さらに、ノンコーディングDNAには、調節エレメント、イントロン、偽遺伝子、反復配列、テロメアが含まれます。したがって、コーディングDNAと非コーディングDNAの主な違いは、存在する遺伝子の種類とその遺伝子産物です。

参照：

1.「ノンコーディングDNAとは何ですか？ –遺伝学ホームリファレンス–NIH。」米国国立医学図書館、国立衛生研究所、こちらから入手できます。

画像提供：

1.「遺伝子構造真核生物2注釈付き」ThomasShafee – Shafee T、Lowe R（2017）。「真核生物と原核生物の遺伝子構造」。 WikiJournal of Medicine 4（1）。 DOI：10.15347 / wjm /2017.002。 ISSN 20024436.（CC BY 4.0）Commons Wikimedia 2.「TATAボックスメカニズム」Luttysar著– Commons Wikimedia 3による自身の作品（CC BY-SA 4.0） 4.0まで）コモンズウィキメディア経由