第 7,8 回 小テスト １．たんぱくの合成は細胞内のどこで主に行われるのか (3 点） ２．原核生物のｍ RNA 上にはリボソ－ムが特異的に結合する領域があるが真核生物の ｍ RNA にはない．なぜか (3 点） ３．先行鎖と遅行鎖の複

1. 第7,8回　小テスト １．たんぱくの合成は細胞内のどこで主に行われるのか(3点） ２．原核生物のｍRNA上にはリボソ－ムが特異的に結合する領域があるが真核生物の　　ｍRNAにはない．なぜか(3点） ３．先行鎖と遅行鎖の複製様式の違いは何か．またなぜ違いが生じるのか(４点）

2. 突然変異 DNA鎖の構造あるいは塩基配列の変化を変異といい特に変異が子孫へ伝えられることを突然変異という • 突然変異の例 • 塩基構造の変化 • 塩基の置換（例：AがCへ変わる） • ヌクレオチドの欠失，付加 • DNA鎖の重複，欠失，転位

3. DNAの構造変化による変異（１） １．シトシンの脱アミノ化 • シトシンは脱アミノ化でウラシルへ変化する • DNAの複製時に対合塩基がGからAへ変わる

4. DNAの構造変化による変異（２） ２．脱プリン反応 • 糖と塩基の間のN-グリコシド結合が切断されて塩基が消失する • マスタードガスやニドロソ化合物によって起こる グリコシド結合

5. DNAの構造変化による変異（３） ３．ピリミジンダイマーの形成 • 紫外線によりピリミジンが架橋され二量体（ダイマー）を形成する

6. 紫外線はＤＮＡを損傷する • 紫外線（１８０～４００ｎｍ）はＤＮＡに吸収されやすい • 紫外線によりピリミジン塩基（ＣＣ間，ＴＴ間）間に架橋結合が形成される（ピリミジンダイマー） • ピリミジンダイマーを持つＤＮＡは正常に複製されない（がん細胞となる）

7. 塩基の欠失，挿入 • アミノ酸はトリプレットコドンで規定されているので塩基の欠失や挿入により別のアミノ酸へ翻訳される変異が起き • フレームシフト変異 • ナンセンス変異 • ミスセンス変異

8. フレームシフト変異 塩基配列が挿入あるいは欠失することで読み枠がづれるため別なアミノ酸として翻訳される 挿入 欠失

9. ナンセンス変異：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　変異により停止コドンとなった場合，不完全なたんぱくしかできないため速やかにシャペロン分子により分解される．mRNAも速やかに分解されるナンセンス変異：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　変異により停止コドンとなった場合，不完全なたんぱくしかできないため速やかにシャペロン分子により分解される．mRNAも速やかに分解される ミスセンス変異：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1～数個のアミノ酸が別なアミノ酸として翻訳される．機能が変化しない場合も多い

10. 転移因子（トランスポゾン）による塩基の挿入転移因子（トランスポゾン）による塩基の挿入 トランスポゾンの転位により新しいアミノ酸が加わったり，あるいはフレームシフトを起こす

11. 塩基配列の読み始めがずれ別なアミノ酸として翻訳されることをフレームシフトという塩基配列の読み始めがずれ別なアミノ酸として翻訳されることをフレームシフトという

12. Ames試験 • 化学物質の変異原性を調べるテスト • 変異原性を示す物質は発がん性を示すので変異原性を調べることは発がん性を調べることになる（がんはDNAが変異することで起こる） • Ames試験では変異菌を変異原性物質に曝すと変異して元の野生種に戻る「復帰変異」という現象を利用する １２/25

13. Ames試験の実際 • 変異菌（アミノ酸要求性など） 　　　　　＋ • 変異原性物質 • 必要アミノ酸を欠く培地で変異菌を培養 • 細菌の増殖が認められた場合は細菌は復帰変異をしたことになるので被験物質は変異原性であると判定される

14. 解毒されて発がん性を示す化学物質 • 化学物質の中には肝臓で代謝（解毒）されることで別な物質となり，それが発がん性を示す場合がある • 被験化学物質＋変異菌＋肝臓ミクロソーム画分でAmes試験を行う

15. DNAの修復 DNAの合成前 • DNAポリメラーゼの ３‘－５’エキソヌクレアーゼ活性による校正 15/25

16. ミスマッチ修復 ポリメラーゼの校正をのがれて残った間違った塩基対の修復 • MutSたんぱくが間違った塩基対を特定 • MutHたんぱくが間違ったDNA鎖に切れ目を入れる（ニック） • DNAポリメラーゼの５‘－３’エキソヌクレアーゼ活性による間違ったDNA鎖の除去，ならびに新しいDNA鎖の合成（ニックトランスレーション）

17. ニックトランスレーション ニックトランスレーション DNAの切れ目部分から新しいヌクレオチドが付加される反応 古いヌクレオチドはエキソヌクレアーゼ活性で除去される

18. 修復すべきDNA鎖をどのように見極めるのか • DNA鎖は時間を経るにつれて塩基のメチル化が進む • 多くメチル化されたDNA鎖を鋳型鎖として相補鎖を修復すべきDNA鎖とする 18/25

19. 変異後のDNA修復 • 除去修復：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　変異した部分を除去して正しいDNA鎖を合成する • 組換え修復：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　変異した部分を相同遺伝子の塩基配列を基にして修復する • SOS修復：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　SOSたんぱくが関与する修復で対合塩基とは関係なくアデニンを付加していく．緊急避難的な修復なので細胞は癌化しやすい • 直接修復：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　変異した部分をもとの正常な塩基構造に戻す

20. 除去修復（広範囲の場合）

21. 除去修復（狭い範囲の場合） • Cが脱アミノ化されてUへ変換した場合に見られる修復（塩基除去修復） • 塩基と糖のグリコシド結合がDNAグリコシラーゼにより切断される • 塩基がAPエンドヌクレアーゼにより除去される • ポリメラーゼにより正しい塩基が結合される 21/25

22. 組換え修復 • 2本鎖にいずれも障害を受け，相補鎖を鋳型として利用できない場合の修復 • 相同染色体の塩基配列を基に損傷部の修復が行われる

23. 損傷受けた塩基配列部分の除去 • 1本鎖部分にRecAが結合 • 1本鎖部分が相同染色体（損傷部と相同な塩基配列）に結合 • DNAポリメラーゼにより相同塩基配列を鋳型にDNA鎖の合成 • リガーゼで鎖同士の結合 リガーゼで結合

24. SOS修復 • 損傷DNAから相補性を失った1本鎖DNAの遊離 • 1本鎖部分にRecAたんぱくが結合 • SOSたんぱく遺伝子のSOSボックスに結合したLexA(サプレッサー）を分解 • SOSたんぱく群（DNA修復酵素群）の転写，翻訳の開始 SOSたんぱく：プロモーター領域にSOSボックスを有する遺伝子から合成されるたんぱく SOSボックスにLexAが結合し転写が抑制されている

25. LexAがプロモーター領域に結合して転写を抑制しておりRecAでLexAが分解され転写が開始するLexAがプロモーター領域に結合して転写を抑制しておりRecAでLexAが分解され転写が開始する

26. 直接修復 • フォトリアーゼによる修復 チミン２量体が単量体へ回復される • アルキルトランスフェラーゼによる修復 　アルキル化（メチル化，エチル化）された塩基からアルキル基を除去して塩基を元の状態に戻す