遺伝子を構成する単位。3つの塩基(3ヌクレオチド)によって1つのコドンとなる。

1コドンは4種の塩基が3個集ったものなので、都合4³=64種類の組み合わせがある。

目次 遺伝暗号 組み合わせ 遺伝暗号の由来 コドン偏位

遺伝暗号

現在の生物は、20種類のアミノ酸からなる蛋白質を使う。

このアミノ酸の繋がる順序を命令するのがRNAやDNAであり、これが設計図となる。

ここに4種類の塩基が並んでおり、これが3個で一つの遺伝暗号を構成し、これが一種類のアミノ酸を指定する。

組み合わせ

RNA(mRNA)の3文字からなる組み合わせを以下に示す。なお、DNAにおいては以下U(ウラシル)がT(チミン)に対応する。

このうち、UAA・UAG・UGAは終止コドンである。また開始コドンはAUGのメチオニン(Met)である。

		2文字目
		U	C	A	G
1文字目	U	UUU Phe	UCU Ser	UAU Tyr	UGU Cys	U	3文字目
		UUC Phe	UCC Ser	UAC Tyr	UGC Cys	C
		UUA Leu	UCA Ser	UAA オーカー	UGA オパール	A
		UUG Leu	UCG Ser	UAG アンバー	UGG Trp	G
	C	CUU Leu	CCU Pro	CAU His	CGU Arg	U
		CUC Leu	CCC Pro	CAC His	CGC Arg	C
		CUA Leu	CCA Pro	CAA Gln	CGA Arg	A
		CUG Leu	CCG Pro	CAG Gln	CGG Arg	G
	A	AUU Ile	ACU Thr	AAU Asn	AGU Ser	U
		AUC Ile	ACC Thr	AAC Asn	AGC Ser	C
		AUA Ile	ACA Thr	AAA Lys	AGA Arg	A
		AUG Met	ACG Thr	AAG Lys	AGG Arg	G
	G	GUU Val	GCU Ala	GAU Asp	GGU Gly	U
		GUC Val	GCC Ala	GAC Asp	GGC Gly	C
		GUA Val	GCA Ala	GAA Glu	GGA Gly	A
		GUG Val	GCG Ala	GAG Glu	GGG Gly	G

遺伝暗号の由来

64通りある遺伝暗号は、どのように決まって行ったのかについては、まだ良くわかっていない。

奈良女子大学理学部の池原健二教授の仮説によると、最初はGxCという3文字で四種類のアミノ酸を表わすところから始まった、とされる。

生物は当初、比較的単純な四種類のアミノ酸を使ったと考えられている。コドンのGxCの二文字目を変えることで、この四種類を表現できる。

• アスパラギン酸(D、Asp)
• アラニン(A、Ala)
• グリシン(G、Gly)
• バリン(V、Val)

やがて生物は、より複雑な構造を持つアミノ酸を利用可能となった。この時、1文字目と3文字目はGかCとなり、都合16種類が表現可能となった。ここに、次の6種類のアミノ酸を新たに割り当てた。

• アルギニン(R、Arg)
• グルタミン(Q、Gln)
• グルタミン酸(E、Glu)
• ヒスチジン(H、His)
• プロリン(P、Pro)
• ロイシン(L、Leu)

やがて生物は、更に複雑な構造を持つアミノ酸10種類をも利用可能となった。この時、1文字目と3文字目にUとAが利用可能となり、都合64種類が表現可能となった。ここに、次の10種類のアミノ酸を新たに割り当てた。

• アスパラギン(N、Asn)
• イソロイシン(I、Ile)
• システイン(C、Cys)
• スレオニン(T、Thr)
• セリン(S、Ser)
• チロシン(Y、Tyr)
• トリプトファン(W、Trp)
• フェニルアラニン(F、Phe)
• メチオニン(M、Met)
• リジン(K、Lys)

コドン偏位

アミノ酸20に対してコドンは64種なので、必然的に一つのアミノ酸に対し複数のコドンが対応することがある。

このような場合、その各組み合わせは決して平均化はされておらず、偏りがある。

例えばヒトの終止コドンを見ると、

• UAA オーカー (30.0%)
• UAG アンバー (23.3%)
• UGA オパール (46.7%)

となっている。

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