病気に関係する遺伝子の探索 ～ヒトゲノムの多様性について考える～ ２０１３年度 総合華頂探求（生命情報科学実習） 華頂女子中学高等学校 医療・理系進学コース ２年 ゲノムとは、ひとつの 生物がもつ遺伝情報全 体のことです。ゲノム の情報からタンパク質 がつくられます。 22種類の常染色体と X,Yの性染色体 ６０兆個の細胞 アミノ酸 （※ヒトゲノムマップ http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/genomemap/ より引用） フェニルアラニン ロイシン ロイシン 鎌状赤血球貧血症 “Sickle cell disease“ に関係する遺伝子の探索 北川、 木村、 久留野 グルタミン酸 Ｇｌu Ｖａｌ バリン 変異 一つの遺伝子の 一箇所の突然変 異で病気になる例 父親由来と母親由 来の両方の遺伝子 でこの変異がある と鎌状赤血球貧血 症になる。但し、こ の変異を持つヒト はマラリア原虫が 増殖しにくい有利さ もある。 マラリアについて 年間3～5億 人の罹患者と150～270万人の死亡者があると される。この大部分はサハラ以南アフリカにおける5歳未満 の小児である。 11番染色体のここ ＨＢＢ のアミノ酸配列の一例 アミノ酸配列 HBB, GLU 6 VAL （ｅ） （ｖ） ＨＢＢ 遺伝子のアミノ酸配 HBB, GLU 6 VAL アミノ酸配列 m（メチオニン）を除いて、6番目 正常なヒトは、e（Glu）グルタミン酸。 ｖ（Val）バリン に変異していると、 発病の可能性が高い。 Homo sapiens hemoglobin, beta (HBB), mRNA NCBI Reference Sequence: NM_000518.4 塩基配列 CDS 51-494 “HBB” gag グルタミン酸（e） → gtg バリン（ｖ） に変異すると発症 atg gtg cat ctg act cct gag gag aag tct gcc gtt act gcc ctg tgg ggc aag gtg aac gtg gat gaa gtt ggt ggt gag gcc ctg ggc agg ctg ctg gtg gtc tac cct tgg acc cag agg ttc ttt gag tcc ttt ggg gat ctg tcc act cct gat gct gtt atg ggc aac cct aag gtg aag gct cat ggc aag aaa gtg ctc ggt gcc ttt agt gat ggc ctg gct cac ctg gac aac ctc aag ggc acc ttt gcc aca ctg agt gag ctg cac tgt gac aag ctg cac gtg gat cct gag aac ttc agg ctc ctg ggc aac gtg ctg gtc tgt gtg ctg gcc cat cac ttt ggc aaa gaa ttc acc cca cca gtg cag gct gcc tat cag aaa gtg gtg gct ggt gtg gct aat gcc ctg gcc cac aag tat cac taa Homo sapiens hemoglobin, beta (HBB), mRNA NCBI Reference Sequence: NM_000518.4 塩基配列 CDS 51-494 “HBB” gag グルタミン酸（e） → gtg バリン（ｖ） に変異すると発症 atg gtg cat ctg act cct gag gag aag tct gcc gtt act gcc ctg tgg ggc aag gtg aac gtg gat gaa gtt ggt ggt gag gcc ctg ggc agg ctg ctg gtg gtc tac cct tgg acc cag agg ttc ttt gag tcc ttt ggg gat ctg tcc act cct gat gct gtt atg ggc aac cct aag gtg aag gct cat ggc aag aaa gtg ctc ggt gcc ttt agt gat ggc ctg gct cac ctg gac aac ctc aag ggc acc ttt gcc aca ctg agt gag ctg cac tgt gac aag ctg cac gtg gat cct gag aac ttc agg ctc ctg ggc aac gtg ctg gtc tgt gtg ctg gcc cat cac ttt ggc aaa gaa ttc acc cca cca gtg cag gct gcc tat cag aaa gtg gtg gct ggt gtg gct aat gcc ctg gcc cac aag tat cac taa gag グルタミン酸（e） → gtg バリン（ｖ） に変異すると発症 アミノ酸配列 鎌状赤血球貧血症とマラリアの分布 鎌状赤血球とマラリアの発生地域がほぼ同じである。 乳癌に関係する遺伝子の探索 田中 乃々 ・ 山下 彩夏 乳癌について 乳癌は、米国の女性にみられる癌では皮膚癌に次いで多く、 女性の癌の中では肺癌に続いて多い死亡原因となっています。 乳癌の危険因子 年齢 加齢は重要な危険因子です。乳癌の約60％は60歳を過ぎた女性に 発生しています。 乳癌の家族歴 ごく近い親族（母親、姉妹、娘）に乳癌の人がいる女性では 乳癌発症リスクが2〜3倍になります。母親、姉妹、娘の中に 乳癌の人が2人以上いる場合はリスクが5〜6倍になります。 乳癌に関係する遺伝子 乳癌に関係する遺伝子の中で、特に遺伝子BRCA1とBRCA2は、 遺伝子診断の対象として既に病院でも調べられています。 （引用サイト ： メルクマニュアル医学百科 家庭版） 乳癌に関係する遺伝子 “BRCA1” jabion遺伝子百科で、乳癌に関係する 遺伝子を調べると、６７の 遺伝子が 見つかりました。 （ABC1, BCAR1, BCAS1, BCMP11, BRCA1, BRCA2など） その中の1つ、ＢＲＣＡ１遺伝子について 詳細を調べました。 （使用サイト：jabion遺伝子百科 http://www.bioportal.jp/Gene_search/search/search.cgi ） 乳癌に関係する遺伝子 “BRCA1” ゲノム配列上の位置： 17番染色体 遺伝子名： breast cancer 1 機 能： BRCA1は DNA損傷修復、細胞周期 チェックポイント、アポトーシス（細胞死）制御 など、 細胞内のいろいろな機能を調整してDNAの恒常性 を維持しています。 この遺伝子に異常があると、DNAの傷をもとどおりに修復 することができないために、DNA異常が蓄積し、それに よって生じた異常タンパク質によって、やがて増殖を止め ることのできない がん細胞 が発生します。 （引用サイト：聖マリアンナ医科大学大学院 医学研究科 ホームページ http://www.marianna-u.ac.jp/t-oncology/general/research.html ） BRCA1 遺伝子のアミノ酸配列 LOCUS ： NP_009229 680 aa linear PRI 10-MAY-2009 DEFINITION： breast cancer 1, early onset isoform BRCA1-delta9-11 [Homo sapiens]. （データ引用元： NCBI http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/NP_009229.1 ） BRCA1 遺伝子 の突然変異情報 OMIMで、突然変異情報を調べると、15件の突然 変異情報が得られました。 BRCA1, CYS64GLY BRCA1, CYS61GLY BRCA1, SER766TER BRCA1, SER915TER BRCA1, SER1040ASN BRCA1, ARG1203TER BRCA1, GLU1250TER BRCA1, ARG1443TER BRCA1, ARG1443GLY BRCA1, TYR1853TER BRCA1, ARG841TRP BRCA1, ARG71GLY BRCA1, MET1775ARG BRCA1, MET1775LYS BRCA1, ARG1669GLU 一例を挙げて、説明すると、 （使用サイト： OMIM http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim ) BRCA1, CYS 64 GLY LOCUS ： NP_009229 680 aa linear PRI 10-MAY-2009 DEFINITION： breast cancer 1, early onset isoform BRCA1-delta9-11 [Homo sapiens]. 正常な人は、 ｃ（CYS）システイン。 ｇ（GLY）グリシンに 変異している人は、乳癌を発症する可能性が高い。
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