JPS6173986A - 遺伝子コドン配列教習具 - Google Patents

遺伝子コドン配列教習具

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JPS6173986A
JPS6173986A JP59197537A JP19753784A JPS6173986A JP S6173986 A JPS6173986 A JP S6173986A JP 59197537 A JP59197537 A JP 59197537A JP 19753784 A JP19753784 A JP 19753784A JP S6173986 A JPS6173986 A JP S6173986A
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codons
gene codon
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amino acids
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学 藤本
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Shionogi and Co Ltd
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    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は遺伝子コドンと該コドンに対応するL−アミノ
酸の配列等を能率的に学習し習熟するのにきわめて有用
な遺伝子工学分野での遺伝子コドン配列教習具に関する
ものである。
[従来の技術] 現今遺伝子組換えといった種々の遺伝子操作に見られる
ように、いわゆる遺伝子工学分野の発展は目覚ましく、
医薬、食品、生物新種創製等の分野ではその技術が既に
実用化されつつあり、現代人間生活にも影響を与え始め
ていることは周知のとおりである。
この遺伝子工学における遺伝子コドン体系とその機構理
解の重要性は今さらいうまでもなく、遺伝子工学に関係
するすべての科学部門、きらには来世紀バイチク分野に
思索を進める行政官や環境問題研究家に至るまで、遺伝
子コドン体系の熟知は不可欠である。
ところで、生物がその生物本来の形質を受は継ぎ、形質
が代々遺伝するのは、その生物に宿命づけられた遺伝情
報通りのアミノ酸、ペプチド、タンパク質が生物体内で
秩序正しく結合きれ、かつ、その遺伝情報が次世代に正
確に伝授きれていくことから始まる。
規格通りのポリペプチドが合成される仕組みは分子レベ
ルで解明きれつつあり、各生物固有のデオキシリポ核酸
(DNA)から対応するリポ核酸(RNA)の生成、対
応するアミノ酸の正確な順序での縮合、固有のポリペプ
チド鎖形成という順序で行なわれていく。
結局、生物特有の形質を発現する基本はDNAの仕組み
にある。この遺伝情報は20種のL−アミノ酸の縮合順
序と線状ペプチド鎖の長さ、タンパク質の三次元構造等
を介しての情報となるが、この情報はDNA、ヌクレオ
チド連鎖という形で伝達きれていく、すなわち、DNA
でのポリヌクレオチド直列3側宛の配列(遺伝子三連子
)が遺伝子コドンとなって1個宛のL−アミノ酸連結を
指示し、RNAおよびリポソームを介して指定されたア
ミノ酸が規則正しく結合きれ、現実のポリペプチドが線
状連鎖として合成される。
遺伝子コドンを構成するDNAのポリヌクレオチドはア
デノシン(A)、グアノシン(G)、チミジン(T)お
よびシチジン(C)の4種類のヌクレオシドのリン酸エ
ステル連鎖として構成され、RNAでは前記チミジン(
T)だけが別のヌクレオシドであるウリジン(U)に変
わって、A、G、U、Cの4種のみから構成きれる。従
って、この4種のヌクレオシドで遺伝子三連子つまり遺
伝子コドンを綴ると4’−64(相)の組合わせができ
、標準的な常用L−アミノ酸では20種が必要なため、
L−アミノ酸を1〜6相の遺伝子コドンで発現させてい
る。かかる遺伝子コドンと対応するL−アミノ酸との関
連性表示は、従来から第1表のような形式でしか指示さ
れてこなかった。
(以下余白) 第1表(RNAフドコド) (以下余白) しかしながら、周知の’RNAコドン表、は学習工種々
の難点がある。すなわち、既述した20種のL−アミノ
酸のうち、例えば、ロイシン(leuルで略記)、アル
ギニン(Arg/R)およびセリン(Set/S)の3
種はそれぞれ6相宛の遺伝子ロドン相によって指定きれ
るが、公知表中におけるこれらアミノ酸の和積定位置が
全く不規則なので、学習のため暗符するのには甚だ都合
が悪く、新技術開発のための考察に資するところが少な
い。また、従来の’RNAコドン表」は通常RNAコド
ンのみで表示されており、これをDNAコドンとして援
用するには常にウリジン(U)からチミジン(T)への
ヌクレオシド変換をしつつ考察しなければならないので
、学習に不便である。
〔発明の目的] 本発明はこのような状況下で案出された表示システムで
あって、従来公知の’RNAコドン表」における上述し
たような利用上ないし学習上の不都合を一挙に解消し、
遺伝子コドンの配列等の学習に頗る便利で、しかも研究
用に多大な示唆が得られるような教習具を提供しようと
する発明である。
口問題点を解決するための手段] 本発明は64相の遺伝子コドンと該コドンに対応するL
−アミノ酸とを象徴きせるようにパターン表示せしめて
、正四面体を構成する正三角形状の4面に規則的に配列
せしめたシステムに関する。すなわち、本発明は正四面
体の各面を、それぞれ16相に論理的かつ均等に分割し
、各相毎に1相宛の遺伝子コドンと対応するL−アミノ
酸とを象徴する2系統のパターン表示を規則的に配列し
てなる遺伝子コドン配列教習具である。
以下に本発明思想を実施例により具体的に詳述する。
[実施例] 実施例1 第1図として、この実施例で採用きれるべきRNAコド
ン用の正四面体の表示面展開図が示されている。この方
式の特徴は英アルファベットをもって64相とそれに対
応するL−アミノ酸(大文字1字表示)とを表示してお
り、それら英文字が正四面体上で正視できる状態が正位
置となるように記入されていて、各16相からなる大三
角形面内で、同文字三連子コドン、すなわちAAA、C
CCXGGG、UUUの4相がすべて面頂上にくるよう
に配列されている(この方式はト・ンプ型と呼ばれる)
この実施例ではA面頂部をなすべきAAA、AAC,A
AG、AATの4相からなるAA中三角形において、上
述したようにAAAが頂部、AACが左下、AAGが下
中、AATが右下になるように配列きれており、A以外
の異記号が金相配列の方向を運命づけてくる。すなわち
、AA中三角に対してAC中三角が左下、ACが下中、
AUが右下にくることとなり、各中玉角内の各相配列も
全く同様に行なわれる。A面に対して底がG面、左方に
0面、右方にU面が配列され、各面内における中三角と
三角相の配列も全く同様にして行なわれる。かくして、
各面正位置での文字配列側は全く均等になり、A面とG
面および0面とU面とは接触稜を境にして互いに鏡像関
係、A面と0面ないしU面、またはG面と0面ないしU
面とは接触稜中点に関して点対称といった配列をなして
いる。
L−アミノ酸の表示は第1表で示されたとおりの組分け
を英文字1字をもって示してあり、組分けを簡潔にする
ため、終止用コドン組とみなして、UAA(オーカー)
、UAG(アンバー)、UGA(オパール)の3相をま
とめて0組としである。
実用的遺伝子コドン配列教習具にあっては、20組の少
ミノ酸と0組とを加えた21組に対して、組別の特性パ
ターン(例えば21種彩色)を施し、その際きらに望ま
しくは、9組の疎水性アミノ酸組(AF I LMPS
TV)はそれぞれ大文字を直覚できるような暖(赤)色
糸に、また11組の親水性アミノ酸組(CDEGHKN
QRWY)と9組は寒(青)゛色糸に彩色すると、学習
が色彩パターン認識としてアナローブ理解できるので好
ましい6例えばAAAとGGGとをめぐる中三角3面で
形成される隆部はすべて親水性アミノ酸の12相となり
、逆にCCCとUUU周囲の隆部12相宛はすべて疎水
性になることが直視できる。0面上には親木性8相から
なる親水性大ダイヤモンド型が発現し、0面とU面とに
は各8相宛の疎水性大ダイヤモンドが構成される。
こうしたアミノ酸の性格づけが直ちに把握できることは
、現実のアミノ酸縮合、ペプチド鎖、タンパク質の物理
化学/生化学的特性を検討するうえできわめて重要であ
る。従来の’RNAコドン表(第1表)」で不如意に感
じられた6相組のLR5は美しい連環をなしてACU3
面上に配列きれ、記憶のためにもきわめて好都合で印象
的になる。5種ある4相組(AGPTV)も独自の循環
性を示し、CEFHKYの6種2相組はすべて上下方向
のダイヤモンド型として美しく組別できる。1相組のう
ちMは3相組Iの三鱗によって包囲され、ペプチド鎖開
始相としての特異的性格を明示する。他の1相組Wはo
m左端相として、特性を表現する。
采」C江主 この実施例で用いられるべきRNA/DNA両コドン共
用正四面体の表示面展開図が第2図として示されている
。ただし、64全相と対応するL−アミノ酸との表示に
は英文字でなく、表意表示が用いられ、各相中央の小三
角記号が二連子第−文字を表示し、第二と第三の三連子
方向に丸印が付されてコドンの移動方向までベクトル表
示しである。なお、この実施例では同文宝玉連子コドン
AAA、CCC,GGG、UUU(TTT)が各面中央
相に置かれ、センター型と呼称できる。中玉角形と個々
の相との配列側、21組の彩色別は実施例1と同様に実
施でき、さらに4種のヌクレオシドACGU(またはA
CGT)を表現するために、上述した小三角形と手先の
うえに別系の4種彩色、例えば銀、白、金、黒の彩色を
施すと至便である。
透明プラスチック平板の下面に上記の組彩色とヌクレオ
シド彩色とを施してなる現実の正四面体遺伝子コドン配
列教習具について、次のような利点が付加的に出現して
くる。すなわち、英文字のような方向性がないので、自
由な方向で各面各稜の観察が可能であり、各面に3相宛
発現するン10の手先表示の第二〜第三同一ヌクレオシ
ドが、その線方向の面発現を指示し、習熟してくると1
面を見ただけで他3面の様子、さらには等質相の数と位
置まで指摘できるようになる。すなわち、各面とも、単
相性のもの3種、2相性のもの2種ずつ2対、3相性の
もの1種、6相性のもの1種の合計16相からなること
が視覚的に直覚できるので、配列均等な他面での配列も
容易に査定できる。
叉Jt主 実施例2と同様にセンター型で表示きれるDNAコドン
用教習具であって、表示面の展開図として第3図が示き
れている。同文宝玉連子AAA。
CCC,GGG、TTTの各相は各面潟積の1716の
正三角形として表示きれるが、その他の相は残余15相
を不等配分されて個々の相の機能差を形状の差として明
示しである。第3図では第1図の場合と同様に英文字表
示で示しであるが、第2図の方式で表意表現することも
できる。この表示方式の特徴は同文字相を可及的に中心
に集められる点にあり、3文字別々相が正四面体頂部に
6相宛集結して観察し易い長所がある。
これらの実施例で詳説した本発明遺伝子コドン配列教習
具は、紙、木材、ガラス、熱可把性もしくは熱硬化性合
成樹脂または金属(例えばアルミニウムやステンレス鋼
など)の板で製作するのがよく、その大きさは個人学習
用としては正四面体の各選外側を6〜15cm、教育用
として30〜50cr11の範囲に設計するのが好適で
ある。
[発明の効果] 本発明遺伝子コドン配列教習具によれば、64相の遺伝
子コドンと対応するL−アミノ酸との相関性が三次元的
、論理的かつ直覚的に理解できるのみならず、同等性格
の複数コドンによって指定されるL−アミノ酸が何処に
何個あり、かつ何個の遺伝子コドンに対応するものであ
るかといったきわめて効率のよい援用が可能となり、従
来の’RNAコドン表、では理解するのに難があった習
熟も容易化し、認識、理解、演鐸思考することができ、
遺伝子コドンの学習用具としてきわめて重宝になる。き
らに、本発明遺伝子コドン配列教習具は、L−アミノ酸
の表示をそのアルファベット表示を直覚せしめるような
特定の色彩付与によって行なうと、一層把握しやすくな
るばかりか、教習具全体が意匠的にもきわめて美しく観
察でき、実用的効果に加うるに室内ないし卓上の装飾用
具としての意匠的効果も存分に発揮できるなど付帯的審
美効果も発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の遺伝子コドン配列教習具のトップ型で
の実施例を示す展開図、第2図および第3図はセンター
型での実施例展開図に対応する表示部の展開図を示すも
のである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)正四面体各面を、それぞれ16相に分割し、1相
    宛に対応する遺伝子コドンを規則的に配列し、該コドン
    と対応するL−アミノ酸とを象徴させるように2系統で
    パターン表示せしめることを特徴とする遺伝子コドン配
    列教習具。
  2. (2)特許請求の範囲第(1)項記載の遺伝子コドン配
    列教習具であって、該各相がそれぞれ同一大の正三角形
    より構成されることを特徴とする教習具。
  3. (3)特許請求の範囲第(2)項記載の遺伝子コドン配
    列教習具であって、該正四面体を構成する各面正位置の
    頂部または中央部の相に、それぞれ同文字の三連子コド
    ンと対応するL−アミノ酸とを象徴させるようにパター
    ン表示せしめることを特徴とする教習具。
  4. (4)特許請求の範囲第(1)項記載の遺伝子コドン配
    列教習具であって、該表示が2系統の彩色と表意表示で
    行なわれることを特徴とする教習具。
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