核酸のチョコット知識⑥　細胞と染色体と核酸

Ⅱ.ミクロの世界の核酸

　生命体は1個の受精卵から出発して、何回も繰り返し分裂しながら、組織をつくり、器官をつくることにより生命体が完成していきます。

　生命体を構成する最小単位は細胞です。古い細胞は常に分裂して生じた新しい細胞と入れ替わり、生命体が維持されます。また、細胞が何回も分裂したからといって生命体はその生命体本来の姿は失われません。

　これは、細胞の核の中の染色体を構成しているＤＮＡは間違いなく同じＤＮＡを複製しているからです。

　生命体の基本的な働きはまず自分と同じものをつくり子孫を増やすことです(遺伝)。つぎに生命体を維持するために新陳代謝（たんぱく合成）を行なうことです。

それではこれらに携わって遺伝やたんぱく合成を司る核酸（DNA、RNA）とは、どういうものなのか、また、それはどのような構造をしているのか。ミクロの世界の核酸をチョコットのぞいてみましょう。

A:アデニン、G:グアニン、C:シトシン、T:チミン P：リン
（－－－：水素結合）

[細胞と染色体と核酸（DNA)（模式図）]

遺伝形質を伝える染色体はおもにヒストンというたんぱく質とDNA(Deoxyribonucleic acid)とから構成され、クロマチン(Chromatin)と呼ばれることもあります。

また、RNA(Ribonucleic acid)はDNAの情報を写しとったり(m-RNA)活性アミノ酸を運搬したり(t-RNA)、たんぱく合成の工場になったり(r-RNA)します。

　核酸構成成分のプリン塩基(Purine base)にはアデニン(Adenine)とグアニン(Guanine)、ピリミジン塩基(Pyrimidine base)にはシトシン(Cytosine)、チミン(Thymine)とウラシル(Uracil)があります。

RNA

DNA

リ　　ン　　酸

H₃PO₄

　プリン塩基

アデニン（Ａ）
グアニン（Ｇ）

ピリミジン塩基

シトシン（Ｃ）
ウラシル（Ｕ）

シトシン（Ｃ）
チミン（Ｔ）

五　　炭　　糖

リボース

デオキシリボース

[核酸の構成成分]

　さらに、塩基と五炭糖(Pentose)の結合したものをヌクレオシド(Nucleoside)といい、ヌクレオシドとリン酸(H₃PO₄)の結合したものがヌクレオチド(Nucleotide)です。

　ヌクレオチドの多数連なったもの（重合体　Polymer）が核酸であり、ヌクレオチドは核酸を構成する基本単位なのです。

[染色体と核酸と塩基]

そして、一個の遺伝子は長いDNA上のほんの一部に含まれ点在しています。

遺伝子の本体はDNAですが、DNAのすべてが遺伝子とは限りません。　

　ヒトの場合、遺伝暗号をもった遺伝子はＤＮＡ全体の2％と考えられていて、残りのDNAの98％は「DNAのゴミ」(トレジャーDNA)といわれています。

　ＤＮＡ、染色体、遺伝子、ゲノムは、よく、カセットテープにたとえられます。

*ＤＮＡ：遺伝情報が書き込まれた遺伝子を含む物質–100％DNA（テープ）

*染色体：ＤＮＡとヒストンなどのたんぱく質からなる物質（テープが収納されているカセット）

○遺伝子：遺伝情報が書き込まれた遺伝子 2％DNA/全DNA（テープのうち録音されている部分）　

○ゲノム：特定の生命体がもつ、すべての遺伝子の情報（何個かのカセットテープ全体）

○「DNAのゴミ」（トレジャーDNA）：DNA-遺伝子（100-2＝98％）

[ＤＮＡ　染色体　遺伝子(Gene)　ゲノム(Genome)]

[追記]

「DNAのゴミ」（トレジャーDNA）

　「遺伝子」ではない部分、DNAの残りの98%は、これまでは、「何の役割もないDNAのゴミ」といわれていましたが、全DNAの2％の遺伝子以外の残り98%の「ゴミ」領域の解析を進めた果、DNAのゴミと呼ばれてきた領域には、「私たちの姿形、性格、才能など、さまざまな個性を決める重要な情報」が存在していることが次々と明らかになってきました。

　さらに、98%のDNAのゴミの中には、「病気から体を守るDNA」も見つかり始め、とくに、タバコから肺を守る力を高めるDNAや、がんを防ぐ力を高めるDNA、アルツハイマー病を抑え込むDNA、そして、アレルギーの発症に関連するDNAなど、健康や長寿の鍵を握るようなDNAが、DNAのゴミと言われていた98%の部分に潜んでいる、といわれています。

　そして、ゴミのDNAの働きがわかれば、それを元に薬や治療法をみいだすことができ、難病に苦しむ多くの人を救える日がくる、とも。

NHKスペシャル　シリーズ人体Ⅱ「遺伝子」
あなたの中の宝物”トレジャーDNA”　より