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2006年6月 8日 (木)

【Q】大腸菌の中でヒトのDNAが正しく複製できるのはなぜ

 カフェ当日、大腸菌にインスリンを作らせるお話しをしてくれて講師の寺前さんから寄せられた回答です。

Q: 大腸菌の分裂の際、人間の塩基構造は正しくコピーされるのは何故か?変異は生じないのか、大腸菌は人の塩基に対し、アレルギーを生じないのか?(hero)

A: 大腸菌は原核生物といわれる仲間です。原核生物は原核細胞でできています。原核細胞とは,遺伝情報であるDNAが核という構造の中に入っておらず,細胞の中に「裸」で存在している細胞のことです。ヒトは核という構造の中にDNAを含んでいる,真核細胞でできています。
 大腸菌は,DNAから蛋白質を作り出すために自分のDNAかよそから来たDNAかを区別してはいません。本来ならば,細胞の中には自分のDNAしかないはずです。そのため,外から入ってきたヒトインスリン遺伝子は,大腸菌にとっては自分のDNAなのか,違うのかを区別することなく蛋白質を作り出しているのです。
 DNAの変異ですが,起こる可能性はありますが,多くのDNAの変異に関しては修復するされていると思われます。また,大腸菌からヒトインスリンを取り出すときに,ヒトインスリンとだけ反応する物質を持ちいていますので,変異によって生じたおかしな蛋白質除くことができます。アレルギーに関してですが,どのようにアレルギーを定義するかによって答えは異なりますが,仮に外からのDNAを受け付ける,受け付けないで考えた場合,うまく大腸菌の中に外部からDNAが入りにくいということはあります。そうした場合は,ヒトインスリンを作り出さないので,問題になりません。(寺前)

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コメント

ご説明有難う御座います。 大腸菌はDNAが自分のものか、よそから来たものか区別をしないと言うお話しですが、これは原核生物だからと言う事でしょうか? 原核細胞と、真核細胞における、DNAと蛋白質の関係について、もう少しご教授願えないでしょうか。

投稿: hero | 2006年6月12日 (月) 16時39分

 寺前さんから正式に回答があるかもしれませんが、ちょっとだけ書かせてもらいます。
 DNAだけを見ると、大腸菌のものでも我々ヒトを含む真核生物のものでも同じです。多少、暗号の使い方に「クセ」のようなものがあるようですが、基本的にはまったく同じものなので、もともとあるDNAの鎖とつなぐことさえできれば(時としてはつながっていなくも核に入りさえすれば)、大腸菌のDNAを我々の細胞の中で働かせることも、その逆も可能です。
 ただし大腸菌などの細菌には、自分は持たずに外来のDNAだけが持つDNAの塩基配列を認識して、切断する酵素(制限酵素といいます)を持っているものがいますので、そういう配列があった場合には、外来のDNAを区別して切断することがあります。
 こうして考えていくと、heroさんのご質問はなかなか鋭いところを突いていたことがわかります。ありがとうございました。

投稿: 栃内 | 2006年6月13日 (火) 15時39分

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