この地球に生を受けた以上、切っても切れない関係にある…じつは、DNA複製のエラーが「欠かせないもの」である理由
美しい二重らせん構造に隠された「生命最大の謎」を解く！ DNAは、生物や一部のウイルス(DNAウイルス)に特有の、いわゆる生物の〈設計図〉の一つといわれています。DNAの情報は「遺伝子」とよばれ、その情報によって生命の維持に必須なタンパク質やRNAが作られます。それゆえに、DNAは「遺伝子の本体である」と言われます。 【画像】なんと、遺伝子に残る「突然変異の痕跡」から「進化の謎」が明らかになる しかし、ほんとうに生物の設計図という役割しか担っていないのでしょうか。そもそもDNAは、いったいどのようにしてこの地球上に誕生したのでしょうか。 世代をつなぐための最重要物質でありながら、細胞の内外でダイナミックなふるまいを見せるDNA。その本質を探究する極上の生命科学ミステリー『DNAとはなんだろう』から、DNAの見方が一変するトピックをご紹介しましょう。 *本記事は、講談社・ブルーバックス『DNAとはなんだろう 「ほぼ正確」に遺伝情報をコピーする巧妙なからくり』から、内容を再構成・再編集してお届けします。
生物と「繰り返し」の切っても切れない関係
前回は、ヒトゲノムにおける個人差のうち「半分」を占めるスニップ(1個の塩基の多型、すなわち「一塩基多型」)について解説し、「残りの半分」に見られる、塩基配列の「繰り返しの多型」に触れた。今回は、この繰り返しの多型について、もっと深く見ていこう。 「DNAの繰り返し」は、タンパク質の情報をコードしている「遺伝子」ではなく、むしろ「遺伝子以外の部分」に多く起こる。 数個程度の塩基配列が、何回も繰り返して存在していたり、数十塩基もの長さの塩基配列が、これも何回も繰り返して存在していたりするものを指している。こうした繰り返し配列のことを「縦列反復配列」といい、前者を「STR(short tandem repeat)」、後者を「VNTR(variable number of tandem repeat)」とよぶ。
DNA指紋
VNTRは「VNTR多型」とよばれ、個人によってその部分の繰り返しの数(「塩基の数」ではなく、「繰り返しの数」)がバラバラで、きわめて多様性に富むという性質がある。そこで、いわゆる「DNA指紋」として、DNA鑑定に用いられることがある(図「DNA指紋(VNTR多型)」)。 DNA指紋は、遺伝子以外の部分に存在する繰り返し配列だが、遺伝子のなかにもこうした「繰り返し配列」が存在する場合がある。 たとえばそれは、アミノ酸を指定するコドンのうち、ある特定のものが何回も繰り返し出てくることによって、つくられるアミノ酸配列の該当部分に、同じアミノ酸が鎖のようにずらっと並ぶようなものだ。
