DNAはどのように守られる？

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。