出典：公益社団法人 日本技術士会「技術士第一次試験 過去問題」
二本鎖DNAの一方のポリヌクレオチド鎖のシトシン(C)が20%、チミン(T)が35%のとき、同じ側の鎖と相補鎖の塩基組成(A+G、C+Tなど)に関する記述を選ぶ問題。
二本鎖DNAの一方の鎖の塩基組成(C 20%、T 35%)から、同じ側の鎖および相補鎖の塩基組成に関する記述を選ぶ問題。
① 1本の鎖の中では4種類の塩基の合計が100%。A=T、G=Cが成り立つのは相補的な2本の鎖どうし(同じ鎖の中では成り立たない)
② 同じ鎖でC=20%、T=35% → A+G=100−20−35=45%
③ ③
同じ側の鎖では、4種類の塩基の合計が100%なので、A+G=100−C−T=100−20−35=45%。したがって、同じ側の鎖ではアデニンとグアニンの和が45%であるとする③は適切である。
■ DNAの塩基の組み合わせ
DNAは2本の鎖が向かい合った構造で、向かい合う塩基は必ず決まった組み合わせになります。アデニン(A)とチミン(T)、グアニン(G)とシトシン(C)がペアです。そのため、一方の鎖のTの割合は、相補鎖(向かい側の鎖)のAの割合と等しく、一方の鎖のCの割合は、相補鎖のGの割合と等しくなります。
■ 同じ鎖の中での割合
1本の鎖に含まれるのはA、T、G、Cの4種類なので、その割合を足すと100%です。ただし、同じ鎖の中のAとT、GとCが等しいとは限りません。
二本鎖DNAでは、A-T、G-Cが相補的に対をなす。一方の鎖の組成が分かれば、相補鎖では、Aの割合=元の鎖のT、Tの割合=元の鎖のA、Gの割合=元の鎖のC、Cの割合=元の鎖のGとなる。二本鎖全体ではA=T、G=C(シャルガフの法則)である。
キーワード: DNA、塩基組成、相補鎖、シャルガフの法則、塩基対、材料・化学・バイオ