2015年07月

エピジェネティックは遺伝するか

>エピジェネティック
DNAの塩基配列の変化を伴わず、遺伝子の発現を活性化したり不活性化したりする後付けの修飾のこと。主たる現象として、DNAのメチル化修飾、ヒストンのアセチル化やメチル化、リン酸化が知られる。正常な発生や分化に関わる重要な機構であり、特に個体発生に際してダイナミックな変化をし、次世代の細胞へと伝えられていく。その破綻により、さまざまな発生・分化異常やそれに伴う疾病が生じ、最近では、がん治療や再生医療においてますます重要なテーマになりつつある。(エピジェネティックな遺伝情報発現の制御機構を発見リンクより引用)

外圧に対して適応的に進化する方法として、遺伝子を変える以外に遺伝子の発現を制御する方法も考えられます。

外圧に適応する方法として、遺伝子の発現制御を変える方法は、遺伝子を変えるのに較べると簡単そうですから、エピジェネティックな方法が使われている可能性は十分ありそうです。
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外圧→自己遺伝子組み換えの仕組み

外圧を受けて生物が機能を進化させる方法には、遺伝子配列そのものを変化させる方法と、遺伝子の発現制御を変化させる方法の二つが考えられる。遺伝子配列を変えないで遺伝子の発現制御を変える仕組みのことをエピジェネティックと呼んでいる。

進化の中で、大進化といわれる進化は遺伝子配列までを変化させる進化であり、小進化といわれる進化はエピジェネティックによる進化である可能性が高い。

例えば、先祖がえりという進化(変化?)は、昔は使っていたが今は発現を抑制して使っていない遺伝子の発現抑制がはずれ、使っていなかった機能が発現することと考えられる。例えば、人間の細胞には魚のエラを作るのと同じ遺伝子が保存されている。この遺伝子は通常は発現抑制されて働いていないが、この発現抑制がはずれると、エラが復活する可能性がある。
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獲得形質遺伝の仕組み(仮説)

獲得形質が遺伝する仕組みは、概ね以下のようになっているのではないかと想定されます。


1.外圧変化(栄養状態(細胞質濃度)、温度、Ph、ストレス等)が、まずは細胞質に変異を及ぼす。

2.細胞質の変異はRNAに読み取られ、変異情報を繁栄したプロトタイプタンパク質(HMGタンパク質)が作られる。

3.このHMGタンパク質は身体中の各部位で(それぞれの外圧変化に応じて)作られるが、細胞壁を超えて身体中に移動することにより、不具合があるものは消滅し、体中全体のシステムに適合したHMGタンパク質のみが適応態として正式採用される。

4.正式採用されたHMGタンパク質は、細胞核に移動してDNAを組み替えることによって、外圧変化に適応したDNA変異が行われる。

5.このDNA変異は、体細胞と同時に生殖細胞でも行われることによって、遺伝情報として次世代へと伝えられる。
 


松尾茂実
 

イントロンについて

季刊誌「生命誌」通 巻29号 ~遺伝子の中の厄介者、イントロンはどうしてなくならないか。イントロンに感染した真核生物ゲノム~
リンク
にイントロンについての興味深い記事が提示されていたので、その論点のみ要約します。


◆無駄と思われていたイントロンにも役割がある

・RNAの配列を正しく認識してイントロン部分を除く(スプライシング)には、スプライソゾーム(RNAとたんぱく質の複合体)が必要。

・複数のエキソンの新しい組み合わせが登場し、それまでにない新しい酵素ができる場合、イントロンがノリの役割をして新しい組み合わせがうまく機能する率を高めている。

・イントロンが遺伝子の転写活性を強めている。
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生命の基幹構造の解明において、『中心体』の解明は不可欠!

生命の基幹構造の解明において、DNAばかりが注目を集めていますが、見逃してはならないすごく重要な機関が細胞内にはあります。

それは、『中心体』です!!
実は、細胞分裂でカギを握っているのは、中心体なのです。

細胞分裂時の中心体の役割で知られているのは、
「中心体が細胞の端と端に移動し、そこから紡錘糸をだして複製されたDNAを左右に引っ張って正確に分裂を行う。」
というもの。

それ以外に、現在解明されている重要な事実があります!
それは・・・

①中心体を構成するタンパク質をコードしている領域はDNAにはない。
※生物の専門書で時々見かける「中心体には『自己複製能』がある」という表現がコレ♪
②真核細胞の分裂周期をみてみると、中心体の複製はDNAの複製より先行する。
③中心体の複製を人工的に阻害する処置を施した細胞では、DNAは複製されない。
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