【26】DNAの複製
DNAの複製は、“複製起点（レプリケーター）”に結合した２つの“DNAヘリカーゼ”が、それぞれ複製起点の両方向にDNAの二重らせんを“ほどき”ながら進んでいく。
二重らせんが２本のヌクレオチド鎖にほどかれると、それぞれを鋳型鎖として、DNAポリメラーゼ（DNA合成酵素）が新生鎖を合成し始める。
ただし、DNAポリメラーゼ（DNA合成酵素）は、すでにあるヌクレオチド鎖の“３‘末端”にしか、新たなヌクレオチド（デオキシリボヌクレオチド３リン酸）を付加できない。そのため、二重らせんがほどけていく方向と同じ方向へ“連続的に合成されるリーディング鎖”と、二重らせんがほどけていく方向とは逆方向へ”断続的に合成されるラギング鎖”との違いが生じる。
実際には、リーディング鎖とラギング鎖のそれぞれを合成する２つのDNAポリメラーゼが、DNAヘリカーゼをはさんで一塊の複合体（複製装置）となっている。この時、ラギング鎖側のDNAポリメラーゼは、前後の鋳型鎖を“たぐり寄せ”ながら新生鎖を合成するため、“鼻提灯”の様なループ状の構造ができる。
【補足】
- DNAヘリカーゼ（DNAの二重螺旋を“ほどく”酵素。）
- DNAポリメラーゼ（ヌクレオチド鎖の“3‘末端”に、新たなヌクレオチドを付加する“DNA合成酵素”。プライマーを“５‘末端”側から分解する“ RNA分解酵素”でもある。）
- DNAリガーゼ（DNAのヌクレオチド鎖の3’末端と5‘末端を連結する酵素。）
- プライマー（DNAポリメラーゼは、“すでにある”ヌクレオチド鎖しか伸長できない。先に短い RNAが鋳型ヌクレオチドに結合し、DNAポリメラーゼが結合するためのプライマー“釣り針”となる。）
- デオキシリボヌクレオチド3リン酸（ヌクレオチド鎖の材料となる。A（アデニン）、T（チミン）、G（グアニン）、C（シトシン）をそれぞれ構成要素とするdATP、dTTP、dGTP、dCTPの四種類がある。いずれも2個のリン酸が外れてヌクレオチド鎖の3’末端に結合する。）
- 複製フォーク（DNA複製の際、二重螺旋がほどけて“二又のフォーク”の様な姿となる。）
- リーディング鎖（DNA複製の際、“複製フォーク”の根元に“3‘末端”を向けて伸長していく“新たなヌクレオチド鎖”。）
- ラギング鎖（DNA複製の際、“複製フォーク”の先端に“3‘末端”を向けて伸長していく“新たなヌクレオチド鎖”。）
- 岡崎フラグメント（ラグング鎖が伸長する際に、断続的に作られる短いヌクレオチド鎖。DNAリガーゼによって連結され、長いヌクレオチド鎖になる。）
【参考資料】
- 吉里勝利（2018）.『改訂 高等学校 生物基礎』.第一学習社
- 浅島 誠（2019）.『改訂 生物基礎』.東京書籍
- 吉里勝利（2018）.『スクエア最新図説生物neo』.第一学習社
- 浜島書店編集部（2018）.『ニューステージ新生物図表』.浜島書店
- 大森徹（2014）.『大学入試の得点源 生物［要点］』.文英堂
