平成28年度 I-4-5

解説

この問題で問われていること

コドンが64通りあるのに対してアミノ酸は20種類しかないという現象について、最も適切な説明を選ぶ問題。

解き方

① コドン64個のうち3個は終止、61個が20種類のアミノ酸に対応 → 1つのアミノ酸に複数のコドン(縮重)
② 「1種類のアミノ酸に対していくつものコドンが存在する」が①。②修飾体用、③④1対1に収束は誤り
③ ①

正解が正しい理由

64種類のコドンのうち、3種類は終止コドン(翻訳の終わりを指定)であり、残りの61種類のコドンが20種類のアミノ酸に対応している。つまり、1種類のアミノ酸に対して複数のコドンが対応している(遺伝暗号の縮重)。この縮重により、64通りのコドンと20種類のアミノ酸の間に矛盾は生じない。したがって「44のコドンのほとんどは20種類のアミノ酸に振分けられ、1種類のアミノ酸に対していくつものコドンが存在する」とする①が最も適切である。

各選択肢について

• ① 遺伝暗号の縮重により、1種類のアミノ酸に対して複数のコドンが対応しているため、64通りと20種類に矛盾はなく、これが正答。
• ② アミノ酸の修飾体(リン酸化、メチル化など)は、通常タンパク質が合成された後の翻訳後修飾であり、追加のコドンが修飾体に使われているわけではない。
• ③ DNAからRNAが合成される転写の過程で、コドンの配列が変化して1対1に収束することはない。転写ではDNAの塩基配列がそのままRNAに写し取られる。
• ④ 生物の進化によって、44のコドンが存在しなくなった事実はない。ほぼすべてのコドンが実際に使われている(61コドンがアミノ酸を、3コドンが終止を指定)。
• ⑤ コドンの3つの塩基は、いずれも遺伝情報として意味を持つ。3番目の塩基は、縮重の影響で同じアミノ酸を指定することが多いという傾向はあるが、1つめの塩基に意味がないわけではない。

覚えるべきポイント

コドンは3塩基で64通りあり、そのうち61個がアミノ酸を、3個(UAA、UAG、UGA)が終止を指定する。1つのアミノ酸に複数のコドンが対応することを遺伝暗号の縮重(または冗長性)といい、64>20の一見した矛盾は縮重により説明される。