DNAの塩基が20種類でない理由

質問

生命に必須のアミノ酸20種類をDNAに記入する方法はいくつかあると思います。 A, B, C, D,...Tの20種類の塩基を使用すれば単純かもです。アミノ酸の種類をACGT４種類の塩基で３塩基対に記入しているのには何か理由がありますか。

回答No.2

lupin__X · ベストアンサー

アミノ酸を表すコドン以外にストップ(終了)を表すコドンが
あります。塩基はペアにならないと複製できないので22必要。
現状の4つの塩基で、水素結合は T-A 2つ、C-G 3つです。
T,C はピリミジン骨格、A,G はプリン骨格の組み合わせで
距離は一定でしかもほぼ平面です。もし、22塩基11ペアだと、
水素結合が5以上必要で凸凹の組み合わせペア以外の21の塩基
と合わない構造が必要で、3倍以上の大きさの骨格で可能か
どうか。1塩基が大きくなりすぎて、DNA複製、タンパク合成
の反応が鈍くなりそうです。ほぼありえないでしょう。

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DNAの塩基が4種類の理由
数学的には、最も効率のいいのは、e=2.718 で、整数で 3、
複製でペアが必要で偶数の2か4。(eに近い4の方が有利)

2塩基の場合、5塩基(32)で1コドンできそうな気がします。
(ひょっとしたら偶数の6塩基)
DNA,mRNA,tRNA すべて長くなりすぎて効率悪そう。
パターンが単調すぎて、誤読防止機構の強化が必要かも。
T,A だけだと結合が弱そう。C,G だけだと結合強すぎか。

6塩基の場合、2塩基(36)で1コドン。
現状にピリミジン骨格,プリン骨格 各1塩基追加でできるか
既存の4種類の塩基と合わない新たなペアの水素結合配置
考えにくい。6種類新規だともっと複雑そうで効率悪そう。

現状のDNAでは、C,Gの多いと熱で解けにくい傾向です。
塩基対当たり2と3の間がちょうどいい結合のようです。

回答No.1

chie65536（@chie65535）

＞アミノ酸の種類をACGT４種類の塩基で３塩基対に記入しているのには何か理由がありますか。

理由はありません。

アミノ酸、塩基、塩基対などは「どれも人間に都合良く、人間が判りやすく決めて、名前を付けた物」です。

生命そのもの、DNAそのものには、アミノ酸だとか塩基だとか塩基対だとかの概念は存在しません。そもそも「DNA」という名前も人間が勝手に決めた名前です。

炭素や水素や酸素などが「生命の発生に都合良いように、偶然にうまく結合したら、現代の人類がアミノ酸と呼ぶ物質になっちゃっただけ」で、そこに理由なんかありません。