たった１つの細胞のDNAでも

１日に何万回もの損傷を受けます

人体の全細胞では その何百兆倍の

百京ものDNAエラーが
毎日起きていることになります

DNAの仕事は 細胞の機能に必要な

タンパク質を作る為の設計図を
提供することなので

DNAの損傷は癌などの
重大な問題を起こします

DNAエラーは様々な形で現れます

時にDNAの構成部分である
ヌクレオチドが損傷します

またヌクレオチドのミスマッチが

突然変異を起こすこともあります

一本鎖または二本鎖の欠損部分が
DNA複製を妨げたり

数区画のDNAの塩基配列に
エラーを生じます

幸いにも 殆どの場合

細胞はこんな問題を
解決する手段を持っています

特別な酵素でこれらを修復します

損傷のタイプにより
異なる酵素が反応します

塩基ミスマッチはよくあることです

１つのヌクレオチドは塩基を１つ持ち

DNA複製中に

DNAポリメラーゼという酵素が
マッチする塩基を取り込み

鋳型鎖の上に 塩基配列を
作る事になっています

アデニンとチミンそして
グアニンとシトシンという風に

しかし その約10万分の１に

ミスマッチが起こりますが

酵素が 直ちにそのエラーを見つけ出し

誤ったヌクレオチドを
正しいヌクレオチドと入れ替えます

それが修理されずに残った場合

第２のDNA修復酵素が

そのミスマッチを見つけ

誤ったヌクレオチドを
除去し入れ替えます

これがDNA修復です

この２段階のチェックで
塩基対のミスマッチ数は

約10億分の１に減ります

さらにDNAは複製後にも
損傷を受ける可能性があります

多くの分子が影響してヌクレオチドに
化学変化を起こさせるからです

それには環境的な原因もあります

タバコの煙に含まれる物質がその１つです

また細胞内に自然に存在する分子もあり

その１つが過酸化水素です

頻繁に起きる化学的変化の場合

特有の酵素が
損傷を回復させます

また細胞には 一般的な修復過程もあり

１塩基だけの損傷なら

塩基除去修復という過程で是正されます

ある酵素が損傷した塩基を取り除き

他の酵素がその周りを綺麗にして
新しいヌクレオチドに入れ替えます

紫外線からのダメージは
修正がちょっと難しく

２つの隣同士のヌクレオチドが
繋ぎ合ってしまうことがあり

DNAの２重らせん構造を
歪めてしまいます

この様な損傷はもっと複雑な

ヌクレオチド除去修復
という方法が必要となってきます

種々のタンパク質が働きかけ
長い 24ほどのヌクレオチドの鎖を除去し

新しいものと取り替えます

ガンマ線やX線のような高周波放射線は

損傷の仕方が異なり

DNA骨格の鎖に切断を起こします

２本鎖切断が最も危険ですが

一本の切断でも
細胞が死滅する可能性があります

最も一般的な２重鎖切断の修復は

相同組換えと非相同末端結合
と呼ばれる２つの過程で起きます

相同組換えは 同じようなDNAの
損傷していない部分を鋳型として使います

酵素は損傷したDNAと
損傷のないDNAを組み合わせ

ヌクレオチド配列を交換させ

空いた所を埋め

完全な２本鎖にします

一方 非相同末端結合は

鋳型に頼る代わりに

一連のタンパク質が
壊れた先端から

いくつかのヌクレオチドを取り除き
先端同士をを結合します

これは 相同組換えのように 正確ではなく

遺伝子が混同したり
動き回ることがありますが

姉妹染色分体がない時には
これが役に立ちます

もちろんDNAの変化は
必ずしも悪いものばかりとは限りません

種を進化をさせる
役に立つ変異もありますが

どちらかと言うと
DNAは維持したいものです

DNA修復遺伝子欠損は
早期老化や多くの癌に

関わっています

もし不老の泉をお探しなら

それは あなたの細胞内で
既に起きているのです

毎日 何十億回も