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What Are DNA Nucleotides?

Nucleotide is basic building blocks of nucleic acids, including DNA and RNA. 何百万もの個々のヌクレオチドをつなげることで、細胞は長いポリヌクレオチド鎖を形成することができます。 DNAは二本鎖ですが、RNAは一本鎖で、より短いヌクレオチドの鎖で構成されています。

DNAとRNAの鎖を形成することに加えて、ヌクレオチドはもう一つの重要な役割、すなわちエネルギー貯蔵分子としての役割を果たすことができます。 エネルギー貯蔵用のヌクレオチドの最も一般的なタイプは、アデノシン三リン酸、またはATPと呼ばれます。

ATPのようなヌクレオチドでは、エネルギーは3つのリン酸基間のホスホアンヒドリド結合に貯蔵されています。 この結合を形成するにはエネルギーが必要なので、体内の細胞はこの結合を電池のように使って余分な電力を蓄えることができるのです。

ヌクレオチドの構造

ヌクレオチドは3つのサブユニットで構成されています。 最初のサブユニットは、窒素という元素を含む塩基です。 この窒素を含む塩基には、チミン、シトシンなどのピリミジン誘導体と、グアニン、アデニンなどのプリン誘導体の2種類があります。 これらの塩基間の水素結合により、DNAの2本の鎖が結合し、二重らせんを形成しているのです。 また、5番目の塩基としてウラシルがあり、これはRNAにのみ存在するピリミジン誘導体です。

ヌクレオチドの第2サブユニットは、5個の炭素原子の環を含む糖分子です。 DNAヌクレオチドでは、このタイプの糖分子はデオキシリボースと呼ばれ、これはDNAの「D」が表しているものです。 RNAのヌクレオチドにはリボースという別の糖が含まれており、そのため分子はリボ核酸と呼ばれています。

窒素塩基と炭素数5の糖を組み合わせると、ヌクレオシド（「s」が付く）になります。 ヌクレオチド（t）を形成するためには、第三のサブユニットであるリン酸基が必要です。 リン酸基は、リン原子が4個の酸素原子と結合したものである。 ヌクレオチドがDNAに結合していないときは、最大で3つのリン酸基を含むことができます。 しかし、DNAの1つのヌクレオチドに存在するリン酸基の数は少なく、DNA鎖の一部である場合、ヌクレオチドは1つのリン酸基のみを含みます。

How Do Nucleotides in DNA Pair?

Nucleotides are pair up in very specific manner, depending on the type of nitrogenous base that they contain. すべての DNA のヌクレオチドのペアは、1 つのピリミジンと 1 つのプリンから構成されます。 異なる塩基の化学構造により、アデニン（A）はチミン（T）と、グアニン（G）はシトシン（C）と常に結合します。 RNAの場合も同様で、Aは常にチミンの近縁種であるウラシル（U）と結合します。

2つの塩基をつなぐのは、水素結合です。 A-T塩基のペアは2つの水素結合で、G-C塩基のペアは3つの水素結合で結ばれている。 これらの塩基対は、DNAのねじれたはしご（または二重らせん）の段を形成し、RNAの折りたたみ構造に寄与しています。

DNA シークエンスにおける DNA ヌクレオチドの役割とは：アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、シトシン（C）の4種類の窒素塩基が含まれています。 これらの塩基は、DNAの塩基配列を記述する際にAs、Ts、Gs、Csと表現される。 あなたのゲノムにおけるこれら4つの文字の特定の配列は、一連の1と0が複雑なプログラムを実行する方法をコンピュータに伝えることができるのと同様に、膨大な量の情報を伝えています。 自分のDNAの塩基配列を決定することで、特定の病気にかかりやすいかどうか、自分の祖先がどの地域から来ているかなど、自分自身について多くの有用な情報を発見することができます

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