Question

きいろ

問2が解説を読んでも良くわかりません。
解説お願いします。

102. MRNAの合成 次の文章を読み,下の各問いに答えよ。
子Xから mRNA (X-1)と mRNA (X-2)の2種類のmRNA がつくられ,それぞれが翻訳
1つの遺伝子から複数種のmRNA をつくるスプライシングにより,図1のように遺伝
されることによりタンパク質X-1 とタンパク質 X-2 がつくられる。
エキソン イントロン1 エキソン イントロン エキソン 3
イントロン3 エキソン4 イントロン4 エキソン5
遺伝子X
エキソン 5
エキソン1 エキソン2 エキソン3
タンパク質X-1
mRNA (X-1)
エキソン エキソン2 エキソン4 エキソン5本
タンパク質 X-2
mRNA (X-2)
6
図1
問1. 図1のようなスプライシングの名称を答えよ。
問2. 図1のエキソン3,4の長さがそれぞれ79, 72ヌクレオチドであり, エキソン2と
イントロン2の境界領域, イントロン4とエキソン5の境界領域が、 図2のような配列
であるとする。 タンパク質 X-1 とタンパク質 X-2のアミノ酸の数を比較したとき
どちらのタンパク質のアミノ酸数が何個多いか答えよ。 ただし, タンパク質 X-1とタ
ンパク質X-2のどちらもエキソン5に存在する終止コドンまで翻訳されたものとする。
また,終止コドンはUAA, UAG, UGA の3種類が存在する。
53
5'
3'
-TCACATAGTTAAAAG| GTA-
-AGTGTATCAATTTTC CAT--
エキソン2
-3'
センス鎖
-5'
■アンチセンス鎖
イントロン 2
5'
-CAG| GTTTAAACCCGTAAAGTAG-----3′
-GTC CAAATTTGGGCATTTCATC-----5′
◆センス鎖
アンチセンス鎖
イントロン 4
エキソン5
図2

102.mRNAの合成
解答
問1. 選択的スプライシング
第5章 遺伝情
問2. タンパク質 X-2の方が, アミノ酸が2個多い。
解法のポイント
104.
問2.問題の塩基配列がどのようなトリプレットで区切られるのか,まずコドンの読み
枠から考える。 コドンの読み枠を考えるためには, mRNAの塩基配列を知る必要が
あるmRNAは,エキソンのアンチセンス鎖に相補的な配列をもつことから,エキソ
のセンス鎖の塩基配列のTをUに変えて考えればよい。翻訳の際, mRNAは5'3'
の方向に読まれる点や, UAA, UAG, UGA の3つのコドンは翻訳を停止する終止コ
ドンであることに注意する。 下図のように、トリプレットを区切っていくと、エキソ
ン2に終止コドン (UAA) が生じる。問題文に「エキソン5に存在する終止コドンま
で翻訳された」とあるのに対して、この読み枠ではエキソン2で翻訳が終了すること
になる。 したがって, この読み枠は不適当と判断できる。
エキソン2
イントロン2
センス鎖 5′- -----TCACATAGTTAAAAGI GTA-3
UCACAUAGUUAAAAG
mRNA
終止コドン
同様に,下図のようにコドンの読み枠をずらすと, エキソン2に終止コドンである
UAG が生じるため不適当である。
エキソン 2
イントロン 2
センス鎖 5′-
------TCACATAGTTAAAAGI GTA--------3′
mRNA UCACAUAGUUAAAAG
終止コドン
したがって,下図に示したものが正しい読み枠であることが分かる。 この読み枠で
コドンを読み進めていくと, エキソン2の最後は2塩基分余ることになる。この続き
が mRNA (X-1) ではエキソン3に対応する配列, mRNA (X-2) ではエキソン4に
対応する配列ということになる。
エキソン2
イントロン 2
センス鎖 5′----
mRNA
N
105.
-TCACATAGTTAAAAG| GTA-
UCACAUAGUUAAAAG-
→
----3′
エキソン3に対応する配列
またはエキソン4に対応する
配列に続く。
mRNA (X-1)の場合, エキソン3(79ヌクレオチド=79塩基)の5′ 末端の1塩基が、
エキソン2の最後の2塩基とあわせて1つのコドンとなる。 エキソン3の残りの78塩
基は3の倍数なので, ちょうどエキソン3の3'末端でトリプレットが区切られる。
したがって, エキソン5は, 5'末端側からの3つずつでトリプレットが区切られ、終
止コドンであるUAA が下図の位置に現れる。
エキソン3
エキソン2
(79 ヌクレオチド)
エキソン 5
5′-TCACATAGTTAAAAGE
84 ヌクレオチド
UAA (終)
GTTTAAACCCGTAAAGTAG-3'
mRNA (X-2)の場合, エキソン4 (72ヌクレオチド=72塩基)のはじめの1塩基が
エキソン2の最後の2塩基とあわせて1つのコドンとなる。 エキソン4の残りの71塩
基に, 1塩基足すと3の倍数になる。 したがって, エキソン5の最初の1塩基はエキ
ソン4の2塩基と合わさってコドンとなる。 このような読み枠では, エキソン5にお
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