DNAは傷つくことがある

私たちの身体ではDNAに書かれた遺伝子情報によって、必要な部位で必要な時に必要な量のタンパク質が合成されるよう、精密な仕組みが働いています。ところが、DNAは、紫外線や放射線、体内で発生する活性酸素などの影響によって傷つくことが知られています。

DNAには修復する力がある

DNAのわずかな損傷でも、適切に修復されない場合には、さまざまな病気の原因となることがあります。DNAの損傷による誤った遺伝情報が細胞へ受け継がれないよう、DNAが傷つくとその損傷を認識するタンパク質（修復酵素）が働き、多くの場合は修復が行われます。この仕組みはDNA修復作用と呼ばれています。

DNA修復にはさまざまな仕組みがある

DNAの損傷には、塩基の変化やDNA鎖の切断、DNA同士が異常に結合する「架橋」など、さまざまな種類があります。それぞれの損傷の違いによって、異なる修復システムが働いていることがわかっています。その一つが「ヌクレオチド除去修復」と呼ばれるものです。
横浜市立大学大学院の奥田昌彦氏らの研究では、DNAの損傷部位と周辺のヌクレオチドを除いて新しいものに作り替える、ヌクレオチド除去修復の複雑なメカニズムの一端が明らかにされています※。

※出典：Okuda M, et al. Nucleic Acids Res. 2017. doi:10.1093/nar/gkx970

DNAを守る仕組み

DNAの損傷が修復されず、細胞の機能に異常が生じた場合には、細胞を取り除く仕組みによって排除されることも知られています。この分解機構は3段階に分かれています。
核酸は、DNAやRNAを構成する重要な成分であり、細胞の働きとの関係について研究が進められています。

■DNA修復機能

細胞にはDNAの損傷を修復する機能があります。DNAが損傷を受けると修復酵素（タンパク質）が駆けつけて傷を修復します。多くは正常に修復されますが、修復が十分に行われない場合もあります。

■DNAの複製（細胞分裂）の仕組み

細胞は分裂する際に、遺伝子の情報を伝達するDNAの複製が必要になります。ヒトのDNAは約30億の塩基配対からなり、その複製は極めて高い精度で行われています。しかし、加齢やさまざまな要因によってDNA損傷が蓄積したり、複製時に誤りが生じたりすることがあります。こうした異常に対応するため、生体にはDNA修復機構が備わっています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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ヌクレオチドはDNAの材料

私たちの身体は、成長したり、ケガを治したり、古くなった細胞を入れ替えたりするとき、絶えず細胞分裂をくり返しています。このとき必要なのが、DNA（デオキシリボ核酸）のコピー＝複製です。そしてこのDNAの材料になるのが、ヌクレオチドです。

核酸を構成する部品

ヌクレオチドは、核酸（DNAやRNA）を構成する最小の部品で、リン酸、糖（リボースまたはデオキシリボース）、塩基（A・T・G・C・U）からできています。これが「ブロック」になって長くつながることで、DNAやRNAの“鎖”ができあがります（図1）。

■ヌクレオチドの構造（図1）

ヌクレオチドは、核酸の最小単位。ヌクレオチドの塩基の並び方が、遺伝子情報そのもので、リン酸、糖と正確につながることで、DNAやRNAが正しく働き、体内のタンパク質合成が正常に進みます。ヌクレオチドがなければ、核酸もできず、タンパク質の生産も始まりません。

DNA はアデニン（A）とチミン（T）、グアニン（G）とシトシン（C）が結合して形作られます。

ヌクレオチドが豊富に必要

核酸が十分に働くためには、材料であるヌクレオチドが細胞内に豊富にあることが大前提です。ヌクレオチドが不足すれば、DNAの複製もRNAの転写も進まず、結果としてタンパク質の合成も止まってしまいます。特に細胞分裂が盛んなとき（成長期、修復、免疫反応時など）には、DNAを複製する必要があり、ヌクレオチドの需要が一気に高まります。

核酸とヌクレオチドの緻密な連携

また、RNAの役割には、設計図を運ぶだけでなく、アミノ酸を運ぶ「tRNA」や、合成の一部を担う「rRNA」もあります。これらもすべてヌクレオチドからできており、体内でのタンパク質合成は、核酸とヌクレオチドの緻密な連携で支えられています（図2）。

■食べた核酸からヌクレオチドがつくられる（図2）

私たちが食品から摂る「核酸」は分子が大きいため、消化酵素によって、ヌクレオチド→ヌクレオシド→塩基・糖・リン酸という形にまで分解されて、小腸から吸収され、再び肝臓や各細胞でヌクレオチドに再合成されます。これがDNAやRNA、エネルギー物質（ATPなど）の材料として使われています。

核酸食品を摂取ヌクレオチド補充細胞が元気に働く（再生・修復・代謝）

核酸を摂ることが大切

このように体内の“インフラ”に必須のヌクレオチドですが、加齢と共に体内での合成能力は減少していきます。そのため、健康な体づくり、老化の予防、疲労回復のためには、核酸を摂ることが大切になります。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-11 タンパク質とアミノ酸と核酸』より

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