クエリ: 人体にはいくつDNAが存在する?
文章: ヒトゲノム 核ゲノムは約31億塩基対あり、細胞核内で24種の線状DNAに分かれて染色体を形成している。最も大きいものが2億5千万塩基対で、最も小さいものが5500万塩基対である。
文章: エルヴィン・シャルガフ 1つ目の、そして最もよく知られたものは、生物の持つDNAにおいてはアデニン(A)の数とチミン(T)の数が等しく、シトシン(C)の数とグアニン(G)の数が等しいというものである。例えばヒトのDNAでは、A=30.9%、T=29.4%、C=19.8%、G=19.9%となっている。この事実は、DNAに含まれる4種類の塩基(A、T、C、G)が、AとT、CとGの塩基対を形成していることを強力に示唆しているが、シャルガフ自身はこの関係に気付かなかった。この研究はテトラヌクレオチド仮説(Phoebus Leveneによる、広く受け入れられていた仮説で、DNAはATCGの多数の繰り返しから構成されている、とする仮説である)の反証となった。それまでの多くの研究者は、等モル(A=T=C=G)からの逸脱は実験のミスによると考えていたが、シャルガフは、量的な変異は真実であり、CとGはわずかに多いと発表した。シャルガフはこれらの結果を、新しく開発されたペーパークロマトグラフィーや紫外線分光光度計を用いて入手した。1952年にシャルガフはケンブリッジでフランシス・クリックとジェームズ・ワトソンに会い、これらの結果を伝えた。シャルガフの研究結果は後に、ワトソンとクリックによるDNAの二重らせん構造の発見につながった。 文章: フルミント 21世紀初頭、DNA分析がフルミントとハンガリーのブドウ ""の間に親と子孫の関係が存在することを確認した。グーエ・ブランは、中世初期から文書に記載されており、リースリング、シャルドネ、、ガメなどのいくつかのブドウ品種の親として確定されているが、アンペルグラファーらは他の証明方法によることなく、フルミントがグーエ・ブランの子孫であると考えている。 文章: ライナス・ポーリング ポーリングは間もなくして、デオキシリボ核酸(DNA)の螺旋構造を推定した。しかし彼のモデルは、中性リン酸基の存在を予測したためにDNAが酸性である事実と矛盾してしまうなど、いくつかの基本的な間違いを犯していた。 αヘリックス発見の競争でポーリングが勝利を納めると、競争相手だったウィリアム・ローレンス・ブラッグは落胆した。ブラッグのチームはペプチド結合の平面性を認めないという根本的な間違いを犯していたのである。ポーリングがDNA構造の分子モデルを研究している事実がキャヴェンディッシュ研究所で発覚すると、ブラッグはワトソンとクリックに、キングス・カレッジのモーリス・ウィルキンスとロザリンド・フランクリンによる未発表データを参考してDNA分子構造モデルを作成することを許可した。1953年初頭、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックはDNA二重螺旋構造を正確に提唱した。ポーリングがこの研究で直面した障壁の一つに、ロザリンド・フランクリンによって撮影されワトソンとクリックが参照した、DNAの高精度なX線構造写真を入手する手段が無かったことがある。彼はある会議に出席するためにイギリスに赴く計画を立てていたが、当時の彼には共産主義同調者としての容疑が掛かっており、国務省が彼のパスポートを差し押さえていたため、イギリス訪問は成就しなかった。もしその会議に出席していたら、ポーリングはこのフランクリンの写真を閲覧出来たかもしれない。 文章: DNA修復 生物はこうした危機から自らを防御するため、転写に共役した修復(TCR)とPRR(Post-replication Repair:複製後修復)と呼ばれる機構をもっている。前者は、RNAポリメラーゼが損傷に遭遇したときに、NERが活性化されて転写反応進行中の鋳型鎖から速やかに損傷を除去する機構である。後者のPRRは、修復のための機構ではなく、DNAポリメラーゼが損傷に遭遇し複製フォークが停止したときに、通常の複製反応とは異なるいくつかの経路によって損傷の存在する塩基の複製を行い、複製をひとまず完了させる機構であり、ゲノムに残存した損傷は後から別の機構により修復される。 文章: ペプチド核酸 PNAにはDNAやRNAに存在するようなリン酸部位の電荷が存在しないため、静電反発の影響が小さくなり、PNA/DNAの2重鎖はDNA/DNAの2重鎖よりも強い結合を形成する。PNA/DNAの2重鎖(チミン6残基のPNA / アデニン6残基のDNA)で融解温度 "T" を測定したところ31であったが、同様の塩基を持つDNA/DNAの2重鎖の融解温度は10°C以下であったことが判明している。DNAの代わりにPNAを用いても、DNA同様に分子認識される。PNA/PNAの2重鎖はPNA/DNAの2重鎖よりも強い結合を有する。 文章: 神の存在証明 「複雑な化合物が満ち溢れた原始海洋で数十億年の年月をかけてさえも、DNAと認識される分子が偶然に構成されるということは確率的にありえない。DNA分子が64種類のトリヌクレオチドが400個集まってできたものだと考えると、その構成パターンは3×formula_2である。この宇宙に存在する生命のDNAの種類は多く見積もっても2.5×formula_3なので、3×formula_2と比べればゼロに等しい」(ゆえに、生命は何者かに創造されたとしか考えられず、神は存在する) 文章: 内生生物 細胞内共生説の根拠はいくつかある。ミトコンドリアと色素体は、宿主のものとは異なる独自の少量のDNAを持つ。このDNAは、オルガネラが独立した好気性細菌であったときのゲノムの名残である可能性がある。また、ミトコンドリアと色素体のゲノムが細菌の系統樹に照らし合わされた結果、ゲノムから細菌のDNA配列が発見された。ミトコンドリアは、アルファプロテオバクテリア門の細菌が起源であることを明確に示すDNA配列を持つ。色素体は、藍藻を起源とするDNA配列を持つ。 文章: ミトコンドリアDNA枯渇症候群 mtDNA枯渇症候群の治療法は存在しないが、症状のいくつかは対症療法が可能である。致死的でない病型の患者には抗てんかん薬があり、また理学療法が筋肉の症状に有効でありうる。肝臓に症状のある患者では肝臓移植が有効なことがある。 文章: 核DNA 核DNAとミトコンドリアDNAは、その位置や構造等、多くの面で異なる。核DNAは、真核生物の細胞核内に存在し、細胞当たり2つずつの複製を持つ。一方、ミトコンドリアDNAはミトコンドリア内に存在し、細胞当たり100から1000の複製を持つ。核DNA染色体の構造は、端が開いた線状で、46本の染色体が約30億個のヌクレオチドを含む。ミトコンドリアDNA染色体は、閉じた円形構造で、16,569個のヌクレオチドを含む。核DNAは二倍体で、父親と母親の両方からのDNAを遺伝されるが、ミトコンドリアDNAは一倍体で、母親由来のDNAのみが遺伝される。核DNAの変異率は0.3%以下であるが、ミトコンドリアDNAの変異率はより高い。 文章: 核DNA 核DNAは、ほぼ全ての生物の遺伝情報を担う分子として知られている。赤血球等の例外を除く人体のほぼ全ての細胞で見られる。一卵性双生児を含め、全ての人は、固有の遺伝子の青写真を持っている。連邦捜査局等の科学捜査機関は、核DNAを事件の証拠資料と比較する技術を用いることができる。用いられる技術には、少量のDNAの特定領域の複製を作って増やすことのできるポリメラーゼ連鎖反応等がある。 文章: 細胞周期チェックポイント 細胞は、その性状や生体内での役割に応じて、それぞれ決まった周期で細胞分裂を繰り返し増殖している。この、一回の分裂増殖の周期を細胞周期と呼び、例えばいくつかの種類のヒト培養細胞の細胞周期は約24時間である。しかし、細胞にX線を照射してDNAに損傷を起こすと、この周期が長くなることが明らかになった。このメカニズムが研究された結果、細胞にはDNA損傷などの遺伝子異常が起きると、それを検知して細胞周期を一旦停止させる機構が存在することが発見され、この遺伝子異常を監視し細胞周期を止める機構は細胞周期チェックポイントと名付けられた。略してチェックポイントともいわれる。 文章: メチルトランスフェラーゼ 部位特異的メチルトランスフェラーゼは、いくつかの制限酵素と同じDNA標的配列を持つ。また、メチル化は制限酵素が著しく修飾された配列を結合・認識できないため、酵素的切断からDNAを保護することがある。これはメチル化によって自身のDNAを保護すると同時に異質なDNAを除去する制限酵素を使うバクテリア制限修飾系において役立つ。 文章: ジェノグラフィック・プロジェクト 2014年の時点でGeno2.0(ベータ版)の参加者は、世界中で約65万人以上、2015年(正規版)発売開始以降、約70万5,000人、2016年2月の時点で約74万2,652人を越え、2017年9月には約83万4,322人を記録している。これら、参加者たちによって提供されたDNAの生データは人類遺伝学・分子生物学の分野の発展に大いに貢献された。このプロジェクトの成功により、消費者が遺伝子検査に手軽に申込めるというスタイルが確立され、海外では病気のリスクなどが予知できる23andMe (※23andMeは日本国内では利用できない)など、様々な分野にもDNAを利用したビジネスが生み出されるきっかけとなった。また、世界中で日本人にしか見られないY染色体の系統であるハプログループD1b(縄文系)や、世界で珍しく日本人に多いO1b(弥生系)の系統樹が更新される要因となった。ジェノグラフィック・プロジェクトの主たるチームメンバーは、以下のとおりである。 文章: 塩基対 また、この言葉は遺伝子やDNA断片の大きさを表す単位のようにも使われ、「ヒトゲノムのサイズは3Gbp(ギガベースペア、30億塩基対)」「大腸菌ゲノムのサイズは4.8Mbp(メガベースペア、480万塩基対)」という言い方をする。デオキシリボヌクレオチドの平均分子量はおよそ327であり、脱水重合で1塩基対あたり水2分子が抜けることなどを考慮すると、塩基対の大きさに616をかけることでおおよその分子量が求められる。現実のDNA分子ではGC含量や化学修飾などさらに複雑な要因が関与するため、脱水重合すら考慮せずおよそ660と見なして計算する場合も非常に多い。非常に大まかな換算でよければ、1GbpのDNA1分子がおよそ1pgに相当する。 文章: D・N・A2 ~何処かで失くしたあいつのアイツ~ DNAが人に無意識の行動指令を与えることが解明され、DNAの書き換えによって人の行動を制御する技術が確立された、63年後の未来。63年後の未来は人口増加により、子供を2人以上作ったら死刑という法律が作られるほどの人口過密に悩まされていた。そんな時代に、女性を虜にするDNAの持ち主メガプレイボーイ(以下、メガプレ)が100人以上の子供を残していることが発覚する。メガプレDNAを受け継いだ子孫たちにより人口増加に拍車がかかることを危惧した政府は、メガプレの存在を未然のうちに無かったこととすることを決定。“DNAオペレーター”葵かりんを過去の時代に派遣し、最初のメガプレDNAの持ち主である男のDNAを書き換えることにした。