補完性という概念があります。 「相補性」の意味 解説訳語辞典

相補性は、バイオポリマー分子間の水素結合の形成を確実にする、バイオポリマー分子間の対応関係として理解されています。 DNA では、この対応は対結合 (アデニン - チミンおよびグアニン - シトシン) の形成によって確保されます。 これは、すべての人間の遺伝情報の保存と翻訳、ならびに複製、タンパク質合成中の転写、鎖の損傷による酸の再生などの基本的なプロセスに必要です。

相補性の説明

デオキシリボ核酸 (RNA) の二重鎖の形成は、1 つのプリン塩基 (アデニン、グアニン) がピリミジン塩基 (チミン、シトシン) の 1 つによって互いに結合される場合に可能です。 この関係は相補性の法則として知られています。
この規則は、2 本の鎖が化学的には異なっていても、同じ遺伝情報を持っていることを意味します。 デオキシリボ核酸の 1 つの鎖が別の鎖を形成することがわかりました。
ヌクレオチドの相補性は、核酸化合物の最も重要な機能、つまりタンパク質合成の決定を提供します。 タンパク質の組成に関するすべての情報は、アデニン、チミン、グアニン、シトシンの 4 つの塩基によってコードされています。 ヌクレオチド配列が形成され、世代から世代へと正確に伝達されます。 この原理によれば、同一の分子の形成、つまり複製が発生します。 次に、ヌクレオチドはすべての情報の伝達者です。各鎖が新しい鎖を取得するための一種のマトリックスとして機能するためです。

RNA発見の歴史

この原理は 1950 年にアーウィン シャルガフによって発見されました。 しかし、そのずっと前、1868 年に RNA が発見され、相補性の原理が発見される 6 年前に、この特定の酸が遺伝情報の伝達者であることが証明されました。
シャルガフは、ヌクレオチドの相補性により、DNA 分子と RNA 分子の構造が化学的および幾何学的に互いに対応していることを示しました。 これは、デオキシリボ核酸を解読するという、遺伝の研究における大きな進歩でした。

動作原理

この現象の基礎は、次のようなシャルガフの法則で説明できます。
プリン塩基 (アデニンおよびグアニン) の量は、ピリミジン塩基 (チミンおよびシトシン) の含有量と等しくなります。
アデニンの量はチミンの含有量と同じです。
グアニン含有量はシトシンとそれぞれ等しい。
少し後、A. ベロゼルスキーは、プリン塩基とピリミジン塩基の量的比率が生物の個々の種ごとに一定であることを確立しました。 言い換えれば、この比率は生物の種の特徴です。

なぜ相補性の原理が必要なのでしょうか?

相補性はタンパク質の形成に不可欠です。 それがなければ娘酸分子の合成は不可能です。 それは母親と同一になります。 それがなければ、細胞分裂を想像することは不可能でした。なぜなら、母細胞の分裂中に、新しい細胞はそれぞれ、常に同じである DNA のコピーを 1 つ受け取るからです。
相補性により、世代から世代への遺伝情報の伝達が保証されます。 これにより、突然変異形成のメカニズムや、それを防ぐ方法を理解することもできます。
相補性の研究は、デオキシリボ核酸の複製が細胞分裂とタンパク質合成にとって最も重要な出来事であると主張する根拠を与えました。
遺伝学と医学における相補性の利用
この現象は、今日では DNA 技術を実際の医学に導入するために非常に広く使用されています。 これにより、遺伝性疾患の発症メカニズムをより詳細に研究し、その病因の基礎を分析することが可能になりました。 この原理がうまく適用されている医学と遺伝学のいくつかの分野を次に示します。
現代の分子医学法のおかげで、ある種の肝炎と戦うためのワクチンが作られ、ヒト用インスリンが作られました。
血友病患者の血液凝固を正常に戻すことが可能になりました。
完全な遺伝子とその断片を人体に導入することで、一部の代謝障害を矯正することができます。
小児におけるいくつかの形態の免疫不全の治療が可能になっています。
フェニルケトン尿症、嚢胞性線維症、高コレステロール血症、その他の重篤な遺伝性疾患の患者を治療する効果的な方法が開発されています。
人間の遺伝子に関する研究が行われています。

研究開発の展望

医学と遺伝学の発展の現段階では、相補性は多くの研究で広く使用されています。 したがって、自己調節、機能システムの関係、機能の組織化など、生物の機能に関する基本原則を確立し、医療実践に導入することができます。 相補性により、その代償能力を利用して、いわば身体の「内部」に向けられた治療法の使用が可能になります。
ヌクレオチドの研究は、重篤な遺伝性疾患を克服し、患者に充実した生活を提供するために、遺伝子工学の最新の成果を基本的な治療法に導入する絶好の機会を提供します。

相補性に関する興味深い事実

研究の過程で、次の興味深い事実が明らかになりました。
ヒトゲノムには 30 億を超える「文字」、つまりヌクレオチドが含まれています。
タンパク質をコードするのはそのうちの 1% だけです。
合計すると、人間は 2 万以上の遺伝子を持っています。
ヒトゲノムはすべての(!)細胞に保存されています。
全ゲノムの約 5 分の 4 が RNA、つまりリボ核酸に「書き換え」られます。
DNA には、タンパク質のコーディングと合成の複雑なプロセス全体を制御する膨大な数の補助セクションが含まれています。
しかし、私たちのゲノムを研究するための相補性の可能性は十分に探究されていないため、私たちは遺伝学に関連した新たな発見に直面しています。

化学における相補性。2 つの分子 (異なるまたは同一) の構造の空間的対応。これにより、分子間に水素結合を形成し、分子間結合を行うことができます。 相互作用。 広義には、反対の静電気の相互対応ともいう。 分子の電荷と共役反応のエネルギー。 後者の場合、エネルギーの放出を伴う段階が、カットを実行するためにエネルギー消費を必要とする段階と関連付けられるように、並列プロセスが相互に接続されて考慮されます。 最大。 特に生化学と生物組織において広く普及しています。 化学、構造 K の概念。「キーロック」原理に従って実行されるこのタイプの K のおかげで、抗原抗体、酵素基質複合体、タンパク質の四次構造、二次および三次構造の核酸が形成されます。 後者の場合、K. は特にはっきりと現れます。 アデニンからチミン、グアニンからシトシンの K. (狭義の「K.」という用語は、この場合に正確に使用されることもあります) は 1953 年に J. ワトソンと F. クリックによって発見され、彼らのモデルの基礎を形成しました。 DNA二重らせん。 このタイプの窒素は、窒素含有塩基のプロトン供与基とプロトン受容基の間の水素結合の形成によって実現されます(図を参照)。 で

DNA と RNA に見られる相補的な塩基間の水素結合 (点で示されています)。 R はリン酸化ペントース残基です。 これにより特定のものが形成されます。 サイズがほぼ同じである相補的な塩基のペア。 したがって、二重らせんは、特定の塩基配列にはほとんど依存せず、非常に均一な規則的な構造をしています。これは、複製(DNA または RNA の自己複製)、転写(RNA 合成)のメカニズムの普遍性を確保するために非常に重要な特性です。 DNA テンプレート上) および翻訳 (RNA 上でのタンパク質合成)、マトリックス)。 これらのそれぞれで、いわゆる。 マトリックス プロセス K. は決定的な役割を果たします。 たとえば、翻訳中、メッセンジャー RNA の 3 つの塩基間のコドン (いわゆるコドン、下記参照) が重要です。 遺伝コード) およびトランスファー RNA の 3 つの塩基 (翻訳中にアミノ酸を供給します)。 K. は核酸の二次構造も決定します。 一本鎖 RNA は、塩基の親和性のおかげで、それ自身に巻きつき、一本鎖領域によって接続された比較的短い二本鎖領域 (「ヘアピン」および「ループ」) を形成します。 個々の DNA 塩基対の K. は、自然発生的に、またはさまざまな要因の作用の結果として生じる構造の逸脱の出現によって破壊されることがあります。 要因(化学的および物理的)。 これらの変更の結果は次のとおりである可能性があります。 突然変異。 K. は複数の基礎です。 生命現象 桟橋での「認識」に関連する特異性。 レベル、酵素触媒作用、バイオール自己集合。 構造、遺伝子伝達の高精度。 情報など。文献:Metzler D.、Biochemistry、trans。 英語、第 2 巻、M.. 1980、p. より。 42 45; ステント G.、カリンダー R.、分子遺伝学、トランス。 英語より.M.、1981、p. 172 74。 V.I.イワノフ。

化学百科事典。 - M.: ソビエト百科事典. エド。 I.L.クナニャンツ. 1988 .

同義語:
  • 補体
  • 複合材料

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化学、分子生物学、および遺伝学では、生体高分子またはそのフラグメントの相互対応。超分子相互作用により、分子の空間的に相補的(相補的)フラグメントまたはその構造フラグメント間の結合の形成が確保されます。

  • 哲学において 補完的な現実についての異なる見解を反映する、似ていない、または対立する理論、概念、モデル、視点を呼びます。
  • 相補性遺伝学において - 非対立遺伝子の相互作用の一形態で、いくつかの優性遺伝子の同時作用により新しい形質が与えられます。
  • 補完品(補完物) は、互いに補完し、同時に消費される複数の商品 (2 つ以上) です。 そのような商品の例としては、自動車やガソリンが挙げられます。 コンピューター、モニター、キーボード、マウス。 枕と毛布。
  • 相補性エレクトロニクスにおける - さまざまな条件下でのパラメータの正確な関係。 例: 相補トランジスタペア、相補 MOS ロジック。

  • ウィキメディア財団。 2010年。

    同義語:
    • ダエフ、ヴャチェスラフ・エフゲニエヴィチ
    • ゴンザガ

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    • ヒンドゥー教哲学における意味の起源、ジルバーマン・デヴィッド・ベニヤミノヴィッチ。 この研究の主な方向性は、著者が様式的方法論と呼ぶ新しい哲学方法の開発、文化的問題の分析です。

    「相補性」とは何ですか? この単語の正しい綴り方。 コンセプトと解釈。

    相補性 化学では、2 つの分子 (異なるまたは同一) の構造の空間的対応。これにより、それらの間の水素結合の形成と分子間分子の実現が可能になります。 相互作用。 広義には、反対の静電気の相互対応ともいう。 分子の電荷と共役反応のエネルギー。 後者の場合、エネルギーの放出を伴う段階が、カットを実行するためにエネルギー消費を必要とする段階と関連付けられるように、並列プロセスが相互に接続されて考慮されます。 最大。 特に生化学と生物組織において広く普及しています。 化学、構造 K の概念。「キーロック」原理に従って実行されるこのタイプの K のおかげで、抗原抗体、酵素基質複合体、タンパク質の四次構造、二次および三次構造の核酸が形成されます。 後者の場合、K. は特にはっきりと現れます。 アデニンからチミン、グアニンからシトシンの K. (狭義の「K.」という用語は、この場合に正確に使用されることもあります) は 1953 年に J. ワトソンと F. クリックによって発見され、彼らのモデルの基礎を形成しました。 DNA二重らせん。 このタイプの窒素は、窒素含有塩基のプロトン供与基とプロトン受容基の間の水素結合の形成によって実現されます(図を参照)。 DNAとRNAに含まれる相補的な塩基間で水素結合(点で示す)が起こる場合。 R はリン酸化ペントース残基です。 これにより特定のものが形成されます。 サイズがほぼ同じである相補的な塩基のペア。 したがって、二重らせんは、特定の塩基配列にはほとんど依存せず、非常に均一な規則的な構造をしています。これは、複製(DNA または RNA の自己複製)、転写(RNA 合成)のメカニズムの普遍性を確保するために非常に重要な特性です。 DNA テンプレート上) および翻訳 (RNA 上でのタンパク質合成)、マトリックス)。 これらのそれぞれで、いわゆる。 マトリックス プロセス K. は決定的な役割を果たします。 たとえば、翻訳中、メッセンジャー RNA の 3 塩基 (いわゆるコドン、遺伝暗号を参照) とトランスファー RNA の 3 塩基 (翻訳中にアミノ酸が供給される) の間の調整が重要です。 K. は核酸の二次構造も決定します。 一本鎖 RNA は、塩基の親和性のおかげで、それ自身に巻きつき、一本鎖領域によって接続された比較的短い二本鎖領域 (「ヘアピン」および「ループ」) を形成します。 個々の DNA 塩基対の K. は、自然発生的に、またはさまざまな要因の作用の結果として生じる構造の逸脱の出現によって破壊されることがあります。 要因(化学的および物理的)。 これらの変更の結果は次のとおりである可能性があります。 突然変異。 K. は複数の基礎です。 生命現象 桟橋での「認識」に関連する特異性。 レベル、酵素触媒作用、バイオール自己集合。 構造、遺伝子伝達の高精度。 情報など。文献:Metzler D.、Biochemistry、trans。 英語、第 2 巻、M.. 1980、p. より。 42 45; ステント G.、カリンダー R.、分子遺伝学、トランス。 英語より.M.、1981、p. 172 74. V.I.イワノフ。

    相補性- 分子生物学において、相補的なものの接続を確実にする相互対応...大ソビエト百科事典

    相補性- そして。 1. 相互対応、化学的特性によって決定される、相互に補完する構造の接続...

    補完性という概念を聞いたことがある人は多いでしょう。 これは通常、漠然としたもので、完全に明確ではないものであり、特に学校をずっと前に卒業し、生物学や化学に関係のない仕事をしている人にとっては当てはまります。 実際、相補性の概念の本質は非常にシンプルであり、それが何であるかを知ることは、教育を受けたすべての人にとって役立ちます。

    一般情報

    この用語は生物学のさまざまな分野で異なる意味を持ちます。 遺伝学において、相補性とは、いくつかの非対立遺伝子、多くの場合優性遺伝子が互いに補い合って、特定の新しい形質を発現させる性質のことです。 遺伝学における相補性の例は、正常な聴覚に関与する 2 つの主要な遺伝子 (これらを遺伝子 A と B と呼びます) の相互作用です。 これらの遺伝子が両方とも存在する場合にのみ、人は正常な聴覚を持ちます。 そのうちの誰かが劣性遺伝子型のホモ接合性である場合、その人は完全に聴覚障害者になります。

    しかし、学校では、概念の別の定義がよく知られています。 多くの人は、相補性が DNA の構造に関連していることを覚えています。 完全な定義を与えるには、この用語が導入された高分子の構造をよりよく研究する価値があります。

    高分子の相補性

    知られているように、生物の細胞の核には圧縮された (しっかりと折りたたまれた) DNA 分子があり、生物のさらなる発達に関するすべての遺伝情報が保存されています。 DNA 分子は染色体を形成し、人は通常 46 本の染色体を持っています。DNA はモノマー、つまりヌクレオチドから構成される複雑なポリマー分子です。 各ヌクレオチドは、リン酸残基、糖リボースまたはデオキシリボース、およびアデニン (A)、チミン (T)、グアニン (G)、およびシトシン (C) の 4 つの窒素塩基の 1 つによって表されます。

    ご存知のとおり、DNA 分子は二本鎖です。 鎖間の結合は、相補的な窒素含有塩基間でのみ形成できます。 窒素含有塩基の相補性規則は次のとおりです。

    A-T (アデニンはチミンと相補的です)。

    G-C (グアニンはシトシンと相補的です)。

    これらの規則に基づいて、相補性は、DNA または RNA の構造内の 1 つの窒素含有塩基を別の塩基と一致させ、これらの塩基が水素結合を形成する原理であると結論付けることができます。

    窒素含有塩基の相補性を特定するための最初の一歩は、DNA構造の解読でノーベル賞を受賞したワトソンとクリックよりずっと前に、アメリカの生物学者エドウィン・チャーガフによって行われた。 研究の結果、DNA鎖中のアデニンの量はチミンの量と一致し、グアニンはシトシンの量と一致することを発見した。 彼はまた、ピラディンの総数 (T+C) がプリンの数 (A+G) に等しいことも確立しました。 相補性の法則自体は、ワトソンとクリックによって DNA の構造を解読する際に発見されました。

    RNA 分子にも独自の相補性原理があります。 この高分子は通常一本鎖ですが、RNAの種類や機能によっては例外もあります。

    RNA 分子には、アデニン、グアニン、シトシン、ウラシルが含まれています。 二本鎖 RNA の相補性の原理は次のようになります。

    DNA と同様に、相補的な窒素含有塩基が互いに反対側にある場合にのみ、二本鎖が形成されます。

    相補性の性質

    窒素塩基は通常、プリンとピリミジンに分けられます。 すでに述べたように、プリンにはアデニンとグアニンが含まれ、ピリミジンにはシトシン、ウラシル、チミンが含まれます。 最後の 3 つはそれぞれピリミジン誘導体、アデニンとグアニンはプリン誘導体です。 プリンはピリミジンとのみ水素結合を形成します。 結果として生じる結合は強固ではなく、簡単に破壊され、復元されます。 破壊に必要なエネルギーは水素結合の数に依存します。アデニンとチミンは 2 つを形成し、シトシンとグアニンは 3 つを形成するため、それらの破壊にはより多くのエネルギーが必要です。

    意味

    相補性は、DNA 複製と RNA 合成において重要な役割を果たす特性です。 遺伝情報を伝達するための通常のメカニズムが存在するのは、そのおかげです。 相補性の原理は、RNA 合成および DNA マトリックスのプロセスにおいて重要な役割を果たします。

    生物学の他の分野における相補性

    また、酵素触媒では相補性という用語も使用されます。 酵素学におけるこの概念は、特定の出発物質 (基質) に対する酵素の特異性を説明するために使用されます。 酵素はその特異性により、特定の基質にのみ結合し、分子内の特定の化学結合にのみ作用します。 酵素が触媒できる物質が少ないほど、その特異性は高くなります。 酵素触媒作用における相補性とは、酵素の活性部位と基質分子の間の特異的結合の形成です。 つまり、生物体内の化学物質の変換には相補性が重要な役割を果たしています。

    結論

    記載されている例に基づいて、相補性とは特定の有機物質の相互補完であり、その結果 (DNA と RNA の構造内で) 化学結合が形成され、(酵素触媒作用で) 反応が触媒されると結論付けることができます。 )、または非対立遺伝子の組み合わせ、その結果としての新しい形質(遺伝学)。 ほとんどの場合、この用語は DNA と RNA の構造に適用され、窒素含有塩基間の水素結合の形成を指します。