http://members3.jcom.home.ne.jp/mzswskra/ 2016年(H28年 秋学期 、月３限・４限） 第５回： 同じ遺伝子セットなのに細胞の形や機能が変わる理由 第一回：生命誕生『遺伝子とその働き』 1個の特別な遺伝子が、次にどの遺伝子とどの遺伝子とどの遺伝子と・・・・ を働かせるかの指示を出す。結果、私達の体の形は作られる。 DNAがタンパク質をつくる転写の仕組を勉強しましたので、これをしっかり 思い出してください。ここからは、この転写の仕組を元に話が展開します。 まず、転写により作られるタンパク質は、実は、大きく二種類に分けられる ということを紹介します。 ①機能を持つ個々のタンパク質【構造タンパク・機能タンパク＝部品】 例：血管に付着するコレステロールを剥ぎとるタンパク質 ＝普通これを『タンパク質』と我々は呼んでいる。 ②転写を調節する制御タンパク質【転写調節因子】 例：ホメオティック遺伝子とマスターキー遺伝子(鍵遺伝子→転写因子) ＝『グループ化された複数のタンパク』を『決められた順』に作る この遺伝子の異常は奇形を作る 転写因子と呼ばれる一群のタンパク質は、どの遺伝子からタンパク質を作る かと、転写されるべき遺伝子を指定する役割を持っている。これから、遺伝 子を起こす『鍵』の役割を持っていると考え、この鍵は複数の遺伝子を同時 に起こすことができる。 前半：コレステロールを除去する働きを持つタンパクの話 ポルタトーリと呼ばれる人は11番染色体上に『コレステロールを掃除す るタンパク質』がある。普通の人のタンパク質はこの働きを持たない。 とある場所の『CGC=アルギニン』という遺伝子暗号が 『TGC=システイ ン』に代わっていた。（ポルタトーリは『遺伝子を運ぶ人』という意味） 1654年生まれのジョバンニさん（T→C突然変異）にこの突然変異が生 じ、代々伝えられてきた。その結果、現在38人のポルタトーリがいる。 ヒトの体にある10万種類のタンパク質が部品として『命』を支えている。 髪の毛：ケラチン 体を動かす(筋肉)：アクチン＋ミオシン 神経伝達物質を運ぶ：キネシン 遺伝子はその一つ一つの部品タンパクを作っている 後半：ホメオティック遺伝子・マスターキー遺伝子（転写因子） 転写因子で、関連部品の遺伝子を一斉に作るための『鍵』として機能。 時間と場所に依存して、マスターキー遺伝子は順序良く働く。 マスターキー遺伝子を人為的に体に入れると、お腹に手が生えたりする。 最初に働くのがホメオティック遺伝子で、ホメオティック遺伝子の指示によ り働くのがマスターキー遺伝子（どちらも転写因子）。 番組では、骨を作るホメオティック遺伝子が指の形の異常（奇形）を起こす ことに触れている １個のホメオティック遺伝子は、複数のマスターキー遺伝子を同時に働かせ て、マスターキー遺伝子は、複数の部品遺伝子を一斉に作る。つまり、関連 する複数の遺伝子をグループ毎に作るよう遺伝子が管理している。 ＤＮＡと染色体の関係（ビデオ） Ｄ Ｎ 巻Ａ きは 取さ らら れに て大 染き 色く 体 に ＤＮＡはからまないように 糸巻きに巻き取られる １ 本 の 百染 科色 事体 典を に一 例冊 えの る ＤＮＡと染色体の関係（一般的説明） 染色体はヒストンタンパクがＤＮＡを巻込んで固まったもの ＤＮＡは細胞分裂時に染色体へと変身し、細胞分裂が終了すると解ける。 染色体＝ＤＮＡが固まった状態：ＤＮＡ＝染色体が溶けた状態。 百科事典 （1巻） ＤＮＡ文字配列＝情報 ホメオティック遺伝子・マスターキー遺伝子・部品遺伝子 一つの転写調節因子は複数 の遺伝子を同時に働かせる ホメオティック遺伝子 指を作るマスターキー 指のタンパク 腕のタンパク２ ホメオティック遺伝子 腕を作るマスターキー 毛のタンパク３ マスターキー遺伝子
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