基礎科目・生物
コドンと突然変異
3問H28・R1再・R3
64通りのコドンが20種類のアミノ酸に対応するしくみ（縮重）と、置換・挿入・欠失による突然変異の影響が出ます。
よく出る形
- 遺伝子突然変異（置換・挿入・欠失）の影響についての5つの記述から，適切なものを選ぶ
- コドンは64通りあるのにアミノ酸は20種類しかない理由や，コドンの性質を選ぶ
- 毎回，定番の記述の1か所を反対にした文がまざる
覚えること
- コドン：塩基3つの並びで，1つのアミノ酸（または終わり）を指定する。塩基は4種類なので 4×4×4＝64 通り
- 塩基2つの組では 4×4＝16 通りで，20種類のアミノ酸を区別するには足りない。3つの組なら64通りで足りる
- 64通りのうち61通りがアミノ酸を指定し，3通り（UAA・UAG・UGA）は終わりを示す終止コドン
- 開始コドン AUG はメチオニンを指定する。翻訳はふつう AUG から始まるので，先頭のアミノ酸はふつうメチオニン
- コドンの縮重：1つのアミノ酸に複数のコドンが対応する。数はアミノ酸ごとに1通り（メチオニン，トリプトファン）から6通り（ロイシンなど）。違いは3つめの塩基にあることが多い
- 置換：1つの塩基が別の塩基に変わる。影響はそのコドン1つだけのことが多い
- 置換の呼び名：別のアミノ酸に変わる＝ミスセンス，終止コドンに変わる＝ナンセンス（そこで合成が止まる），同じアミノ酸のまま＝同義置換（サイレント）
- 挿入・欠失：塩基の数が3の倍数でないと，3つずつの区切り（読み枠）がそこから先すべてずれる（フレームシフト）。3の倍数なら読み枠はずれない
- 鎌状赤血球貧血症：1塩基の置換（mRNA では GAG → GUG）で，ヘモグロビンのグルタミン酸がバリンに変わったもの
- 遺伝暗号（コドンとアミノ酸の対応）は多くの生物で共通。ミトコンドリアなど一部に例外がある
- 潜性（劣性）の形質は，2本の相同染色体の両方の遺伝子が変異したときに現れる
- X 線・紫外線・化学物質は，突然変異を起こしやすくする
解き方
- コドンの問題は「64＝61（アミノ酸）＋3（終止）」「1つのアミノ酸に複数のコドン」を軸に選ぶ
- mRNA は左端の AUG から3塩基ずつ区切って読む。欠失・挿入があれば，変えたあとの配列を書いて区切り直す
- 区切り直して終止コドンが出たら，そこまでがペプチド。表で1つずつアミノ酸に直す
- 置換か挿入・欠失か，3の倍数かで，影響の大きさを判断する
ひっかけ
- 終止コドンに変わる置換は，ミスセンスや中立ではなくナンセンス突然変異
- 意味が薄いことが多いのはコドンの3つめの塩基で，1つめではない
- 鎌状赤血球貧血症の原因は欠失ではなく置換
- 1塩基の欠失は読み枠がずれる。3塩基（1コドン分）の欠失ならずれない
- 1種類のアミノ酸に対応するコドンの数は，どのアミノ酸も同じではない
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平成に出た同じテーマ（1問）
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- 平成28年度コドンの縮重