二本鎖DNAの水溶液を加熱すると、ある温度付近で一本鎖に解離する。グアニンとシト…
二本鎖DNAの水溶液を加熱すると、ある温度付近で一本鎖に解離する。グアニンとシトシンの含量が多いDNAほど、この解離に高い温度を要する理由として、最も適切なのはどれか。
- ⑴ グアニンとシトシンの対は3本の水素結合で結ばれ、2本のアデニンとチミンの対より安定であるため。GC対は水素結合が3本あり、塩基の積み重なりの安定化も大きいため、解離に高温を要します。
- ⑵ シトシンの塩基には5位にメチル基があり、この部分の疎水性相互作用が二本鎖の結合を強めるため。5位にメチル基をもつ代表的な塩基はチミンで、シトシンの安定化の説明にはなりません。
- ⑶ グアニンとシトシンの対は、互いの塩基どうしがリン酸ジエステル結合で共有結合しているため。リン酸ジエステル結合は同じ鎖のヌクレオチドをつなぐ結合で、塩基対どうしは水素結合で結ばれています。
- ⑷ グアニンとシトシンはともにプリン塩基で平面が大きく、上下に重なる力がピリミジン塩基より強いため。シトシンはピリミジン塩基で、GC対はプリン塩基とピリミジン塩基の組合せです。
- ⑸ グアニンとシトシンの多い領域ではデオキシリボースの2位に水酸基があり、鎖の間で結合をつくるため。2位に水酸基をもつのはRNAのリボースで、DNAのデオキシリボースにはありません。
解説
正解は⑴です。二本鎖DNAは相補的な塩基対の水素結合と、上下に重なった塩基どうしの積み重なりの相互作用で安定化されています。グアニンとシトシンの対は水素結合が3本、アデニンとチミンの対は2本であり、積み重なりによる安定化もGC対の方が大きいため、GC含量が多いDNAほど融解温度が高くなります。シトシンはピリミジン塩基で、5位にメチル基をもつのはチミンです。
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