【理科】死んでから活動する遺伝子発見!高校生物的に考える

米研究で明らかに!死んだ直後に活動する遺伝子が発見されました

アメリカの研究で、死後新たに生まれる遺伝子や活動を活発化させる遺伝子が存在することが明らかにされました。マウスとゼブラフィッシュの遺伝子の調査からわかったもので、人でも同じような現象が起こっていると推測されています。この発見は、臓器移植などの問題に大きな影響を与えるのではないかと考えられています。

ワシントン大学での実験調査で明らかにされたもので、調査の方法はmRNAの転写量を測定するもので、転写されたmRNAが多ければ、そのDNA(遺伝子)が活発に発現していることを表しています。死後は全体的にmRNAの量は時間の経過とともに減少しますが、一部の遺伝子が死後も活発に活動していることが分かりました。約500個の遺伝子が死後に活動のピークを迎えていることが判明しています。

死後に活動のピークを迎える遺伝子には、心臓の収縮に関係する遺伝子や傷の修復に関係する遺伝子、胎児の発育を促進する遺伝子、ガンの発生を増加させるような遺伝子などが含まれていたといいます。心臓の収縮や傷の修復に関係する遺伝子は、死後も生体を守ろうとする本能がはたらいたからでしょう。胎児の発育を促進する遺伝子は、胎児のときに発現し、以後は活動を抑制されていた遺伝子で、その抑制を行っていた調節遺伝子の活動がなくなったため活動を始めたのではないでしょうか。ガンを促進させる遺伝子も、その活動が抑えていた遺伝子のはたらきが弱くなったために発現し始めたのではないかと考えられています。

実際に、亡くなった方から肝臓などの臓器移植を行った患者は、ガンの発症率が増加することが知られています。これも今回の死後に活動を開始する遺伝子と大きくかかわりがありそうです。

まだまだ知らないことが多い人の遺伝子。ヒトゲノムは解読されていますが、遺伝子が相互にどのような関係になっているのかなど、まだまだ知らないことがたくさんありそうですね。遺伝子の研究は今後も人類にとって非常に重要な意味を持っているのもだと改めて考えさせられました。

DNA

スポンサーリンク

高校生物で学習する『遺伝子』で今回の記事を見てみよう!

死後に活動する遺伝子のニュースは高校生にとっても生物のいい復習の材料になります。今もう一度復習をしておきましょう。

遺伝子の発現『パフ』

ショウジョウバエなどの幼虫のだ腺細胞にみられるだ腺染色体は、巨大な染色体で、多くの実験に使われる染色体です。ところどころに「パフ」と呼ばれる膨らんだ部分が見られ、DNAがコピー(転写)されRNAが作り出されています。転写でできたRNAはいらないところ(イントロン)を切り落とされ(スプライシング)ます。必要な部分(エキソン)のみが結合しmRNAが作り出されます。この転写というDNAのコピーでmRNAが多量に作り出されると、染色体にパフとよばれるふくらみが表れます。このパフが表れた部分の遺伝子が、現在の発育段階で使われている遺伝子を示していて、そのパフの位置は発育段階で異なってきます。卵から孵化する時に活発に発現する遺伝子もあれば、さなぎから成虫に成長するときに発現する遺伝子もあります。また、一度発現したら二度と発現しない遺伝子もあれば、再度発現する遺伝子もあります。パフの位置を調べるとどの遺伝子が使われているのかが分かる実験でしたね。

今回の米研究もこのパフの位置を調べたり、転写されたmRNAの量を測定してDNA(遺伝子)発現とみているようです。

出典:http://blog.livedoor.jp/web247/

出典:http://blog.livedoor.jp/web247/

真核生物の転写調節

細菌類や古細菌以外の生物は真核生物と言って、核膜に包まれた核を持っています。細菌類や古細菌などの原核生物と違って、真核生物のDNA(遺伝子)の転写調節は複雑になっています。

真核生物のRNAポリメラーゼ(RNA合成酵素)は、多くの基本転写因子とともに転写複合体を作ってプロモーター(RNAポリメラーゼ結合部)に結合します。プロモーターや遺伝子から離れた位置には転写調節領域があって、この領域に結合した活性化因子やリプレッサーなどの転写調節因子(調節タンパク質)が転写複合体に作用して転写を調節します。1つの遺伝子に対して複数の転写調節領域があり、環境に応じて調節が行われます。

原核生物では「ラクトースオペロン」「アラビノースオペロン」「トリプトファンオペロン」など一連の遺伝子調節は解明されていますが、真核生物の遺伝子発現の調節過程はこのように複雑に絡み合っています。センターに向けてはしっかりと用語と流れを押さえるだけで十分でしょう。あとは典型例題にあたるだけです!

出典:http://spider.art.coocan.jp/

出典:http://spider.art.coocan.jp/

あわせて読みたい記事

無料!【天神・高校生イベント】この夏、もっとも脳に感動を呼ぶイベント:THE DAY
「The Day」は、Fukuuも主催者として加わっております。 無料イベントです。 Concept ー コンセプト ー …
スポンサーリンク
Fukuu情報をいち早く!
【理科】死んでから活動する遺伝子発見!高校生物的に考える
この記事をお届けした
Fukuuの最新ニュース情報を、
いいねしてチェックしよう!
スポンサーリンクと関連コンテンツ

フォローする