DNA損傷と変転の違い

DNAは各細胞の遺伝情報を担っている。遺伝情報とともに保存され、世代を超えて受け継がれるはずのものです。遺伝情報は、DNA分子の中にヌクレオチドの正確な配列という形で隠されている。数十億個のヌクレオチドがあり、それが遺伝子と呼ばれるグループに配列されています。遺伝子には、生物の成長、発達、代謝に必要なすべてのタンパク質やその他の物質に対する命令がコード化されている。DNA中のヌクレオチドの数と正確な順序が、それぞれの生物の性質を決定する。そのため、DNAの完全性と安定性を維持することは、生命維持に不可欠なのです。しかし、DNAは内的・外的な様々な要因によって常に変化しています。DNA損傷や突然変異は、DNAに起こる変化です。DNA損傷とは、DNAの物理的・化学的構造の破壊や変化を指します。DNA損傷と突然変異の重要な違いは、DNA損傷は酵素によって正しく修復されるのに対し、突然変異は酵素によって認識され、修復されないことである。

目次1. 概要と主な違い2. DNA損傷とは3. 突然変異とは4. 横並び比較 - DNA損傷と突然変異5. まとめ

DNA損傷は何ですか？

DNA損傷とは、DNAの物理的および/または化学的構造の異常のことである。DNAの損傷は、主にDNAの複製時に発生するもので、その結果、DNAの構造は正常なものから逸脱する。108塩基対ごとに、複製時に間違ったヌクレオチドが追加される。しかし、99％のエラーはDNAポリメラーゼ酵素による校正の過程で修正される。次の世代の突然変異は修復されないので。

DNA損傷は、複製時の不正塩基の導入、脱アミノ化などの塩基修飾、塩基部位につながるDNAバックボーンの塩基消失、一本鎖切断、二本鎖切断、ピリミジン二量体の形成、鎖内および鎖間架橋などが考えられ、これらのDNA損傷は細胞内の様々なDNA修復機構によって継続的に修復されている。塩基除去修復、ヌクレオチド除去修復、ミスマッチ修復、相同末端結合、非相同末端結合などである。

DNAの損傷にはいくつかの原因があり、DNAの複製エラーがDNAの損傷につながる。DNAは、紫外線、有害化学物質、電離放射線、X線、抗腫瘍剤、有害な細胞内副産物（酸素フリーラジカル、アルキル化剤）への暴露により損傷することがあります。

図01: 紫外線によるDNA損傷

ミューテーションは何ですか？

突然変異とは、DNAの塩基配列が変化することである。DNAのエラーが両鎖で発生した場合、酵素はそれを認識することができません。塩基が両鎖に変異として発生した場合、酵素による修復は不可能である。その結果、変異はゲノムを複製して子孫に伝えられ、異なる表現型が生み出される。変異した遺伝子は、異なるアミノ酸配列となり、誤ったタンパク質産物を生成する。

突然変異は、修復機構の失敗、DNAの組み換えや複製のエラー、酸化ストレス、有害化学物質、X線、紫外線など、内因性または外因性の原因によって引き起こされることがある。複製される過程で、100億の塩基対がコピーされるごとに1つの突然変異が発生する。

突然変異の結果には、ポジティブ（有益）、ネガティブ（有害）、ニュートラル（中立）があります。突然変異には、点突然変異、コードシフト突然変異、ミスセンス突然変異、サイレント突然変異、ナンセンス突然変異などの種類がある。

DNA損傷と変転の違い

概要 - DNA損傷 vs. 変転

DNA損傷と突然変異は、DNAの構造に生じる2種類のエラーです。DNA損傷とは、DNAの化学的または物理的な構造に何らかの変化が生じ、元のDNA分子から変化したDNA分子に変化することをいいます。この変化は、酵素によって素早く追跡され、修正された後、突然変異と呼ばれる遺伝性の変化に変化する。突然変異とは、DNAの塩基配列が遺伝的に変化することである。これらは通常、酵素によって認識されないため、修復が必要です。変異により、不要なタンパク質が生成され、異なる表現型になる。これがDNAの損傷と突然変異です。参考文献：1.Suzanne Clancy.「DNA損傷と修復：DNAの完全性を維持するメカニズム」、ネイチャーニュース。Nature Publishing Group, 2008.Web. 2017.3.11.ロディッシュ、ハーヴェイDNAの損傷・修復と発がんにおける役割」、『分子細胞生物学』。第4版 米国国立医学図書館、1970年1月1日。レティクル. 2017.3.12.Chakarov, Stoyan, Rumena Petkova, George Ch. Russell, and Nikolai Zhelev.（チャカロフ・ストヤン、ルメナ・ペトコバ、ジョージ・Ch・ラッセル、ニコライ・ゼレフ「DNA損傷と突然変異、DNA損傷の種類。"バイオロジカルディスカバリー"ダンディー・サイエンス・プレス、2014年2月23日。Web. 2017.3.13.