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2015年3月31日

コラム1突然変異と発がん

 先祖から伝えられる生物の色や形などの性質(形質;先天的に子の形質が親の形質に似ることを遺伝という)が、子の代に受け継がれる際に遺伝子の変化によって変わることを突然変異といいます。例えば、フナの体色は黒ですが、黒い体色を決定する遺伝子が変化した結果、体色が赤に変わったものがヒブナです。現在は、この遺伝子の変化とは細胞の中にあるDNAの配列の変化であることが判っています。DNAは細長い分子で、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)という4種類の塩基が並んでいます。この塩基の順番(配列)をコードといい、これが遺伝情報を担っています。コードに従って、様々な種類のタンパク質が合成され、そのタンパク質の働き方により生物の性質が決まります。子が親に似るのは、コードが親から子へ正しく伝えられるからです。しかし、精子や卵子のDNAにおいて、遺伝情報のコードつまり塩基の配列が正しく伝わらないと、親とは異なるタンパク質が合成されたり、あるいは必要なタンパク質が合成されなかったりした結果、子の形質が変わることがあります。現在では、DNA上の塩基配列の変化そのものも突然変異と呼んでいます。化学物質のDNAへの結合は突然変異の原因の一つです。結合する化学物質の性質により、引き起こされる塩基配列の変化も異なります(図1)。

図1
図1 化学物質の作用による突然変異の発生
化学物質(この図ではベンゾ[a] ピレン)が結合しDNA付加体が生成すると、しばしば突然変異(図ではGからTに変わる)が発生し、遺伝情報が誤って次世代(親から子)に伝わります。このような塩基配列の変化が突然変異です。

 突然変異は、精子や卵子以外の体細胞にも起こります。もし、突然変異が正常な細胞の増殖を調節する遺伝子に発生すると、細胞が無秩序に増殖するようになる場合があります。この無秩序な細胞の増殖こそが「がん細胞」の大きな特徴で、DNAの突然変異は、正常な細胞ががん細胞に変化する主な原因の一つです(図2) 。

図2
図2 突然変異とがん細胞の発生の関係
正常な細胞の増殖を調節する遺伝子に突然変異(図ではGからTに変わる)が発生すると、正常な細胞ががん細胞に変化する場合があります。

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