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Before I dive into the mechanics of how cells divide
細胞分裂のしくみを、話していく前に
I think it could be useful to talk a little bit about
数多くあるDNA関連の用語について、
a lot of the vocabulary that surrounds DNA
少し話しておくと、役立つと思う。
There's a lot of words and some of them kind of sound like each other
たくさんの用語があって、けっこう似てるものもあるので
but they can be very confusing
相当ややこしいかもしれない。
So the first few I'd like to talk about is just about how
なので、まず最初に少し
DNA either generates more DNA,makes copies of itself
DNAがどうやってDNAを作るか、 つまり複製するかってことや
or how it essentially makes proteins
どうやってタンパク質を生みだすかについて、 話しておきたい。
and we've talked about this in the DNA video
これはDNAの動画で、やったことだけどね。
So let's say I have a little--
そしたら、ここにDNAの一部を
I'm just going to draw a small section of DNA
描いてみよう。
I have an A, a G,a T,let's say I have two T's and then I have two C's
A、G、T、Tは2つと、
Just some small section
Cが2つ。
It keeps going
ほんの一部だね。
And, of course, it's a double helix
これがずっと続いていく。
It has its corresponding bases
そしてもちろん、これは二重らせんになっている。
Let me do that in this color
対応する塩基配列があるわけだ。
So A corresponds to T, G with C, it forms hydrogen bonds
この色で、描こうか。
with C, T with A, T with A, C with G, C with G
なので、AはTに対応し、GはCに、水素結合していて
And then, of course, it just keeps going on in that direction
TはAに、CはGに対応している。
So there's a couple of different processes that this DNA has to do
そしてもちろん、これも
One is when you're just dealing with your body cells
ずっと続いていくんだ。
and you need to make more versions of your skin cells
そして、この2組の異なるDNAが
your DNA has to copy itself, and this process is called replication
行う活動がある。
You're replicating the DNA
ひとつは、体の細胞に関連したもので
So let me do replication
肌の細胞をより多く作らなければならないような場合、
So how can this DNA copy itself?
DNAが自分のコピーをつくる必要がある。これは、
And this is one of the beautiful things about how DNA is structured
「複製」と呼ばれる。
Replication
DNAを、複製するんだ。
So I'm doing a gross oversimplification
この複製から、説明しよう。
but the idea is these two strands separate
一体どうやって、DNAは自らのコピーをつくるのか?
and it doesn't happen on its own
そして、これはDNAの構造の最も美しい
It's facilitated by a bunch of proteins and enzymes
部分の1つでもある。
but I'll talk about the details of the microbiology in a future video
「複製」
So these guys separate from each other
そして、ここではかなり単純にして話をするけど
Let me put it up here
基本的には、この2つは別々だけれど、 切っても切れない関係にある。
They separate from each other
基本的には、この2つは別々だけれど、 切っても切れない関係にある。
Let me take the other guy
その反応がタンパク質や酵素で促進される。
Too big
これについて詳しくは、微生物学の動画で
That guy looks something like that
また話すとしよう。
They separate from each other
まぁこいつらは、分かれていくわけだ。
and then once they've separated from each other,what could happen?
こっちの上にもってこよう。
Let me delete some of that stuff over here
分かれていきますよと。
Delete that stuff right there
こいつも。
So you have this double helix
大きすぎたな。
They were all connected
こいつは、こうして…
They're base pairs
こうやって分かれていくわけだけど、
Now, they separate from each other
それが終わると、何が起こるだろう?
Now once they separate, what can each of these do?
ここのいらないやつは、消しておこう。
They can now become the template for each other
消しておきます。
If this guy is sitting by himself, now all of a sudden
ここでは、二重らせんになっている。
a thymine base might come and join right here
これらの塩基対は
so these nucleotides will start lining up
くっついていたけれど、
So you'll have a thymine and a cytosine, and then an adenine
それが、今離れていった。
adenine, guanine, guanine, and it'll keep happening
それじゃあ離れてしまうと、何をするんだろう?
And then on this other part
実は、お互いの「型」になっていくんだ。
this other green strand that was formerly attached to this blue strand
実は、お互いの「型」になっていくんだ。
the same thing will happen
こいつが一人でいると、突然
You have an adenine, a guanine, thymine, thymine, cytosine, cytosine
チミンがやってきて、ここに加わる。ここで
So what just happened?
新しくヌクレオチドが、並んでいく。
By separating and then just attracting their complementary bases
なので順番に、チミン、シトシン、アデニン
we just duplicated this molecule, right?
アデニン、グアニン、グアニン、こうして続いていく。
We'll do the microbiology of it in the future
そしてこっち側でも、この緑の配列の方
but this is just to get the idea
これは元々、青で書いた配列にくっついてたんだけど
This is how the DNA makes copies of itself
同じことが起こっていく。
And especially when we talk about mitosis and meiosis
アデニン、グアニン、チミン、チミン、
I might say, oh, this is the stage where the replication has occurred
シトシン、シトシン。
Now, the other thing that you'll hear a lot
それじゃあ、何が起こったか?
and I talked about this in the DNA video, is transcription
こいつらが別れて、それを補うように配列がつくられてことで
In the DNA video, I didn't focus much on how does DNA duplicate itself
この分子が、複製されたよね?
but one of the beautiful things about this double helix design is it
これは微生物学の動画でやっていくけど、
really is that easy to duplicate itself
基本的な考えは、こんな感じ。
You just split the two strips, the two helices
これが、DNAが自らのコピーを作り出す方法なんだ。
and then they essentially become a template for the other one
そして、有糸分裂と減数分裂のときに
and then you have a duplicate
これはまた後から話していくけど、
Now, transcription is what needs to occur for this DNA
この複製が起こる。
eventually to turn into proteins
そしてもう1つが、これからたくさん聞くだろうし、
but transcription is the intermediate step
すでにDNAの動画でも話したけど、「転写」だ。
It's the step where you go from DNA to mRNA
DNAの動画では、DNAの複製については
And then that mRNA leaves the nucleus of the cell
詳しくやらなかったけど、この二重らせん構造の
and goes out to the ribosomes, and I'll talk about that in a second
最も美しいところが、複製が簡単に
So we can do the same thing
できるとこなんだ。
So this guy, once again during transcription
ただ2つのらせんが分かれるだけで、
will also split apart
それがもう一方の「型」になり、
So that was one split there and then the other split is right there
そして、そこから複製ができる。
And actually, maybe it makes more sense just to do one-half of it
今から「転写」について話すけど、このDNAは
so let me delete that
最終的にタンパク質になる必要があって、転写は
Let's say that we're just going to transcribe
その途中の段階にあたる。
the green side right here
DNAから、mRNAへと変わる段階なんだ。
Let me erase all this stuff right-- nope, wrong color
そしてmRNAは、細胞の核を出て
Let me erase this stuff right here
リボソームへと向かう。これはまた、後で話すとしよう。
Now, what happens is instead of having deoxyribonucleic
実は、転写でも同じことが起こる。
acid nucleotides pair up with this DNA strand
つまり、転写の間、こいつがもう一度
you have ribonucleic acid, or RNA pair up with this
分かれて離れていくんだ。
And I'll do RNA in magneta
そして片方はこっちに、もう一方は
So the RNA will pair up with it
こっち。
And so thymine on the DNA side will pair up with adenine
こっち。
Guanine, now, when we talk about RNA, instead of thymine
たぶんこっちだけでやった方が、分かりやすいな。
we have uracil, uracil, cytosine, cytosine, and it just keeps going
こっちは消します。
This is mRNA
こっちは消します。
Now, this separates
それじゃあ、この緑の方を
That mRNA separates, and it leaves the nucleus
複写していくとしよう。
It leaves the nucleus, and then you have translation
これは消してしまって…あ、間違えた。
That is going from the mRNA to-- you remember in the DNA video
消します。
I had the little tRNA
そして何が起こるかって言うと、このDNAと
The transfer RNA were kind of the trucks
デオキシリボ核酸、ヌクレオチドがペアになる代わりに
that drove up the amino acids to the mRNA
リボ核酸、つまりRNAがペアを作っていく。
and this all occurs inside these parts of the cell called the ribosome
赤紫色で書いてくよ。
But the translation is essentially going from the mRNA to the proteins
RNAが、ペアを作っていく。
and we saw how that happened
なので、DNA側のチミンと、アデニンがペアになる。
You have this guy-- let me make a copy here
グアニンは、mRNAでは、チミンの代わりに
Let me actually copy the whole thing
ウラシルがきて、ウラシル、シトシン、シトシンと
This guy separates, leaves the nucleus
続いていく。
and then you had those little tRNA trucks that essentially drive up
これが、mRNAだ。
So maybe I have some tRNA
mRNA
Let's see, adenine, adenine, guanine, and guanine
そして、これが別れていく。
This is tRNA
mRNAは分かれて、核を離れていく。
That's a codon
核を離れて、「翻訳」されるんだ。
A codon has three base pairs,and attached to it,it has some amino acid
「翻訳」
And then you have some other piece of tRNA
これはmRNAから、DNAの動画で話したの覚えてるかな
Let's say it's a uracil, cytosine, adenine
小さなtRNAへと変わる。
And attached to that, it has a different amino acid
この転移(トランスファー)RNAは、 アミノ酸をmRNAへ運ぶ
Then the amino acids attach to each other
トラックみたいなもので、これは全て
and then they form this long chain of amino acids, which is a protein
リボソームという、細胞の一部で起こる。
and the proteins form these weird and complicated shapes
でも翻訳は、本質的には
So just to kind of make sure you understand
mRNAからタンパク質への変化で、 その仕組みは、すでに見てきたね。
so if we start with DNA
こいつが、これをコピーして…
and we're essentially making copies of DNA, this is replication
全体をコピーしよう。
You're replicating the DNA
こいつが別れて、核を離れ
Now, if you're starting with DNA
そこに、tRNAのトラックがやってくる。
and you are creating mRNA from the DNA template, this is transcription
少し書いておこう。
You are transcribing the information from one form to another:
ええと、アデニン、アデニン、グアニン、またグアニン。
transcription
これが、tRNA。
Now, when the mRNA leaves the nucleus of the cell, and I've talked--
遺伝暗号だ。
well, let me just draw a cell just to hit the point home
遺伝暗号は、3つで1組になっていて
if this is a whole cell
そこにアミノ酸がくっついている。
and we'll do the structure of a cell in the future
そして他の部分でも、tRNAがあって
If that's the whole cell, the nucleus is the center
ウラシル、シトシン、アデニン
That's where all the DNA is sitting in there
それがまた別のアミノ酸にくっつく。
and all of the replication and the transcription occurs in here
別のアミノ酸ね。
but then the mRNA leaves the cell, and then inside the ribosomes
そして、アミノ酸がお互いにくっつくことで
which we'll talk about more in the future
つまり、長いアミノ酸の鎖がつくられて、 タンパク質になる。
you have translation occur and the proteins get formed
なのでタンパク質は、ちょっと変わった 複雑な形をしてるんだ。
So mRNA to protein is translation
それじゃあ、理解を深めるために整理しよう。
You're translating from the genetic code
DNAから始まって、まずはそのコピーがつくられた。
so to speak, to the protein code
これは、複製。
So this is translation
DNAの複製だ。
So these are just good words to make sure you get clear
そして、DNAからはmRNAもつくられる。
and make sure you're using the right word
DNAの「型」からね。これが転写。
when you're talking about the different processes
転写
Now, the other part of the vocabulary of DNA
一方の情報を、もう片方に写すこと
which, when I first learned it
これが、転写だ。
I found tremendously confusing, are the words chromosome
そして、mRNAは細胞の核を離れたら
I'll write them down here
これは話したけど、ポイントをおさえるために
because you can already appreciate how confusing they are: chromosome
細胞を描いておこう。これが1つの細胞だとしよう。
chromatin and chromatid
これが1つの細胞だとすると、核がその中心にある。
So a chromosome, we already talked about
これが1つの細胞だとすると、核がその中心にある。
You can have DNA
この核が、DNAがある場所で
You can have a strand of DNA
ここで全ての複製と転写が行われる。
That's a double helix
けどmRNAが細胞を離れると、リボソームの内側では
This strand, if I were to zoom in, is actually two different helices
これもまた別の動画で説明するけど
and, of course, they have their base pairs joined up
翻訳が行われて、タンパク質が形成される。
I'll just draw some base pairs joined up like that
mRNAからタンパク質への翻訳だ。
So I want to be clear, when I draw this little green line here
遺伝子コードから、いわばタンパク質コードへの
it's actually a double helix
翻訳がされるわけ。
Now, that double helix gets wrapped around proteins that
なので、これは翻訳と呼ばれる。
are called histones
翻訳
So let's say it gets wrapped like there
この言葉も、こうした一連の活動について考える時に
and it gets wrapped around like that
正しい言葉をつかえるよう
and it gets wrapped around like that
知っておかないとね。