●DNA 遺伝子

●DNA 遺伝子
◆遺伝子（いでんし）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%BA%E4%BC%9D%E5%AD%90
ほとんどの生物においてDNAを担体とし 、その塩基配列にコードされる遺伝情報である。ただし、RNAウイルスではRNA配列にコードされている。
　
◆「DNA」デオキシリボ核酸
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%AA%E3%82%AD%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%83%9C%E6%A0%B8%E9%85%B8
デオキシリボ核酸（デオキシリボかくさん、英: deoxyribonucleic acid[† 1][† 2]、DNA）は、核酸の一種。地球上の多くの生物において遺伝情報の継承と発現を担う高分子生体物質である。
　
◆担体
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8B%85%E4%BD%93　
担体（たんたい、support）は、吸着や触媒活性を示し、他の物質を固定する土台となる物質のこと。アルミナやシリカがよく用いられる。担体自体は化学的に安定したもので、目的操作を阻害しないものが望ましい。また、固定する物質によって担体との相性が異なるのでその使い分けが重要である。

◆RNAウイルス
https://ja.wikipedia.org/wiki/RNA%E3%82%A6%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%82%B9
RNAウイルスとは、ゲノムとしてRNAをもつウイルスのこと。

ゲノムRNAからDNAを介さずに遺伝情報が発現するタイプのウイルスと、ゲノムRNAをいったん逆転写酵素によってDNAとしてコピーしそのDNAから遺伝情報を読み出すタイプのものとがある。後者をとくにレトロウイルスと呼ぶ。

また、二本鎖RNAウイルスと一本鎖RNAウイルス、さらに一本鎖RNAウイルスを+鎖型と−鎖型に分けることもある。一本鎖の+鎖RNAウイルスはゲノム自体がmRNAとして機能し得る。SARSの原因であるコロナウイルスはこれに含まれる。レトロウイルスもここに含まれるが、上記のようにいったんDNAに遺伝情報を移す。−鎖RNAウイルスゲノムはmRNAと相補的な塩基配列のためそのままではmRNAとして機能できない。これをRNA依存性RNAポリメラーゼによって+鎖に転写して機能する。
　
◆ゲノム
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B2%E3%83%8E%E3%83%A0
ゲノム（ドイツ語: Genom、英語: genome）という語には、現在、大きく分けて二つの解釈がある。

古典的遺伝学の立場からは、二倍体生物におけるゲノムは生殖細胞に含まれる染色体もしくは遺伝子全体を指し、このため体細胞には2組のゲノムが存在すると考える。原核生物、細胞内小器官、ウイルス等の一倍体生物においては、DNA（一部のウイルスやウイロイドではRNA）上の全遺伝情報を指す。

分子生物学の立場からは、すべての生物を一元的に扱いたいという考えに基づき、ゲノムはある生物のもつ全ての核酸上の遺伝情報としている。ただし、真核生物の場合は細胞小器官（ミトコンドリア、葉緑体など）が持つゲノムは独立に扱われる（ヒトゲノムにヒトミトコンドリアのゲノムは含まれない）。 ゲノムは、タンパク質をコードするコーディング領域と、それ以外のノンコーディング領域に大別される。

ゲノム解読当初、ノンコーディング領域はその一部が遺伝子発現調節等に関与することが知られていたが、大部分は意味をもたないものと考えられ、ジャンクDNAとも呼ばれていた。現在では遺伝子発現調節のほか、RNA遺伝子など、生体機能に必須の情報がこの領域に多く含まれることが明らかにされている。
　
◆リボ核酸
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%9C%E6%A0%B8%E9%85%B8
リボ核酸（リボかくさん、英: ribonucleic acid, RNA）は、リボヌクレオチドがホスホジエステル結合でつながった核酸である。RNAと略されることが多い。RNAのヌクレオチドはリボース、リン酸、塩基から構成される。基本的に核酸塩基としてアデニン (A)、グアニン (G)、シトシン (C)、ウラシル (U) を有する。RNAポリメラーゼによりDNAを鋳型にして転写（合成）される。各塩基はDNAのそれと対応しているが、ウラシルはチミンに対応する。RNAは生体内でタンパク質合成を行う際に必要なリボソームの活性中心部位を構成している。

生体内での挙動や構造により、伝令RNA（メッセンジャーRNA、mRNA）、運搬RNA（トランスファーRNA、tRNA）、リボソームRNA (rRNA)、ノンコーディングRNA (ncRNA)、リボザイム、二重鎖RNA (dsRNA) などさまざまな分類がなされる。
　
◆遺伝子とは
https://mycode.jp/whatisdna/genes.html
DNAは体の設計図と呼ばれています。MYCODEは遺伝子の持つ情報を解析して病気のかかりやすさや体質を調べます。検査結果をより深く理解するためには基本的な知識を理解しておくことが大事です。DNAや遺伝子、ゲノムなど、聞いたことはあるもののその詳細や違いをご存知でしょうか？
　
◆遺伝子とは？
親から子供に、身体的な特徴が「遺伝」するのはよく知られています。この特徴を決めているのが「遺伝子」です。
遺伝情報はどの細胞にも存在する「DNA」の並び方で決まっています。そもそもDNAとは何か、DNAと遺伝情報との関係、
DNAのごくわずかな変化で個人差を生む「SNP（スニップ）」などの知識は遺伝子検査を理解するために役立ちます。
　
◆遺伝子とDNA
今や日常会話でも使われる「DNA」という言葉は、生物学から出てきた用語で、「デオキシリボ核酸」を略したものです。DNAはヒトで言えば、60兆個にも及ぶすべての細胞に存在し、DNAの情報に基づいて体の細胞、器官、臓器が作られていくため、「体の設計図」とも表現されます。DNAは精子と卵子の中にも存在し、受精を経て親の特徴は子へと「遺伝」します。DNAが持つ情報次第で、髪や目の色などの外見的な特徴、病気のなりやすさといった身体的な特徴などが決まってきます。DNAの情報に基づいて子孫に受け継がれる特徴を「遺伝形質」と呼び、遺伝形質を決める因子のことを「遺伝子」と言います。
　
◆DNAとゲノム
動物や植物の細胞には「核」と呼ばれる場所があり、DNAはそこに収められています。ヒトの場合、１つの核の中にあるDNAの長さは仮に１本につなぎ合わせたとすると約２ｍにもなるといわれています。それが小さく折りたたまれ、わずか直径数μｍ（マイクロメートル）しかない核の中に収納されているのです。

１本のDNAはまず「ヒストン」と呼ばれるタンパク質の一種に巻き付いて「ヌクレオソーム」という構造となり、次から次へとヒストンに巻き付きながららせん状に回転し、最終的には１つの「染色体」へと凝縮されます。染色体は細胞分裂をするときに現れる構造で、そのとき同時に核の周りを覆っていた核膜が消えるため、私たちはこの段階で初めてDNAの実態を観察することが可能になります。染色体という呼び名は、光学顕微鏡で観察するときにアルカリ性の色素でよく染まる特徴にちなんで付けられたのだそうです。
　
◆DNAは「二重らせん構造」で有名ですが、らせんの渡し棒に当たるのがアデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、シトシン（C）という４種類の塩基が並んだものです。その両端に結びついて鎖の役目をしているのが糖とリン酸です。この塩基と糖とリン酸の結合の最小単位を「ヌクレオチド」と呼び、らせん１回転中に10組存在します。

DNAが遺伝情報を生かすためにしていることは２つあります。１つは「複製」で、細胞分裂の際に遺伝情報をコピーしてDNAを複製し、新しい細胞に分ける働きをします。もう１つは細胞内の「リボソーム」という組織にタンパク質の作り方を伝える「転写」です。
　
◆１本のDNAが凝縮された染色体はヒトの場合、母親から受け継がれた23本の染色体と、父親から受け継がれた23本の染色体が結びついて対をなしています。この23本×２セットの染色体に刻まれた情報を基に、わずか１個の受精卵が細胞分裂を繰り返してヒトの体を作っていきます。この生物種を作るのに必要な遺伝情報すべて含めたものを「ゲノム」と呼びます。
　
◆遺伝子の制御により特徴は生まれる
DNAの配列が頭や手足、目や口、神経、臓器といった組織ごとに大きく変わるわけではありません。DNAの全配列のうち遺伝情報を担う本体となる部分や調節領域などが互いに関与しながら遺伝子を制御して、機能の異なる組織を作り分けているのです。
　
◆ヒトの鋳型、DNA
DNAは2つの面から「鋳型」としての役割を持っています。一つは、DNAの配列情報に基づいて、多種多様なタンパク質を作り出すための鋳型としての役割です。もう一つは、細胞分裂が行われる際に自らのDNA配列に基づいて新しいDNAをコピーし、分裂して新たにできた細胞にコピーしたDNAを受け継ぐ鋳型としての役割です。
　
◆遺伝子はタンパク質のレシピ
ヒトの体には約10万種類ものタンパク質があり、これらは遺伝子にある遺伝情報から作られます。「酵素」や「ホルモン」、ウイルスのような侵入物に対抗する「抗体」などはいずれもタンパク質で、生命活動を支えるさまざまな機能を担います。このタンパク質の作り方を決める情報を祖先から綿々と受け継いでいるのが遺伝子です。
　
◆30億字で10万種類
タンパク質は20種類のアミノ酸がつながった物質で、DNAによって並びが決まっています。タンパク質は生物を構成する物質の中で水の次に多く、生物の機能を担う重要な物質です。DNAに含まれる塩基が遺伝情報を書くための文字とすると、ヒトの場合は約30億文字あります。それらで10万種あるタンパク質を作っています。
　
◆DNAわずか1か所の違い、「SNP（スニップ）」とは何か

DNAわずか1か所の違い、「SNP（スニップ）」とは何か

ヒトが持つDNAは誰でもほぼ共通しており、わずかに0.1％程度の違いがあるのみといわれています。しかし、その微小な違いが姿形や性格、体質などの個人差となって、一人ひとり全く異なる個性を生み出しています。

遺伝子には髪の色や目の色を決める遺伝子などがあり、髪の色であれば茶色、黒色などの違いがあります。こうした違いは「遺伝子型」の違いによって生まれます。この違いは、DNAの中で１カ所の塩基が別の塩基に置き換わる現象、「SNP（一塩基多型）=スニップ」が元になるとされています。塩基がわずか１カ所異なるだけですが、お酒に強いか弱いかといった体質が左右されることもあります。こうした変異とは別に、遺伝子約10万分の１個程度の確率で塩基が抜ける「ミス」の現象や、自然界にある紫外線によって塩基の並び方が変わる変化など、1980年代終盤から世界規模で始まったヒトゲノム解析プロジェクトの成果により、多くのことが明らかになってきました。

生物にとって遺伝子が変わることは、必ずしも生命の維持に悪影響を及ぼしません。変異をきっかけに起こる遺伝子の変化が、周囲の環境を含めた条件への適応に好都合である場合もあります。従って、遺伝子の多型は個性豊かな生物の多様性を生み出す源泉ともいえるのです。
　
◆病気のリスクや薬の効果をSNPの型が左右する
SNPは個人差に関係すると述べましたが、遺伝子の変化に伴って、外見的な特徴やある特定の薬に対する効き目などに変化が出たり出なかったりします。そうした個人差を「表現型」と呼びます。「ある種の薬の効果が、ＡさんとＢさんの間で異なる」「副作用の出方がＣさんとＤさんの間で異なる」。このような違いの背景に、SNPの多型による個人差が影響を与えている可能性があるわけです。逆に言えば、あらかじめ特定の薬剤なり、特定の疾患なりとSNPとの関係を突き止めておけば、適正かつ効率的に治療を進めたり、早い段階から予防に役立てたりすることもできるでしょう。このような一人ひとりの事情に即した近未来の医療のあり方を、「オーダーメイド医療」と呼んでいます。

SNPのすべてが外見の変化や病気のかかりやすさなどの意味のある変化に関係しているわけではありません。DNAの中でタンパク質をコードする領域や遺伝子に指示を与える調節領域は、ごく一部でしかないのが理由の一つです。大半のSNPはそれ以外の領域に位置しています。半面、遺伝子の機能に関係する領域にあるSNPはタンパク質の形や性質を変え、病気のリスクや薬の効果に影響を及ぼしたりします。