細胞を守る巧妙なしくみ：除去修復

細胞を守る巧妙なしくみ：除去修復

遺伝情報を守る仕組み

私たちの体を作る設計図ともいえる遺伝情報は、DNAと呼ばれる物質に記録されています。DNAは、はしごをねじったような形をした非常に長い分子で、細胞の中心にある核の中に大切に保管されています。この設計図であるDNAは、細胞が分裂して新しい細胞を作る際に正確に複製されることで、親から子へと受け継がれていきます。
しかし、DNAは常に危険にさらされています。放射線や紫外線、細胞内の化学物質などによって、日々少しずつ損傷を受けているのです。このような損傷は、遺伝情報に異常を引き起こし、細胞のガン化や細胞死につながる可能性もあるため、決して無視することはできません。
そこで、細胞はDNAの損傷を修復するための巧妙な仕組みをいくつか備えています。例えば、損傷を受けたDNAの一部を切り取って修復する仕組みや、損傷した部分を元の状態に戻す仕組みなどです。これらの修復機構は、細胞の生存と正常な機能維持に不可欠です。修復機構が正常に働かなくなると、遺伝情報は損傷を受けやすくなり、細胞はガン化しやすくなってしまいます。
このように、私たちの細胞は、遺伝情報を守るために、様々な防御機構を進化させてきました。そのおかげで、私たちは健康な体を維持し、子孫へと遺伝情報を伝えることができるのです。

除去修復とは

– 除去修復とは私たちの体の設計図であるDNAは、常に紫外線や放射線、化学物質などの攻撃にさらされています。これらの攻撃によってDNAに傷がつくと、遺伝情報が正しく伝わらず、細胞のガン化や細胞死を引き起こす可能性があります。そこで活躍するのが、細胞自身が持つ修復機能の一つである「除去修復」です。除去修復は、DNAに生じた損傷部分をまるで精密機械のように正確に取り除き、元の状態に復元する、細胞内で行われる手術のようなものです。例えば、太陽の光に含まれる紫外線は、DNAの中で隣り合っているチミンという物質同士を結合させてしまい、DNAの構造を歪ませてしまいます。この歪みは遺伝情報の読み取りを妨げたり、間違った情報を読み取らせてしまうため、細胞にとって非常に危険です。除去修復はこのような紫外線による損傷を修復する上で特に重要な役割を担っています。除去修復によって損傷部分が正確に修復されることで、細胞は正常な機能を維持し、私たちが健康な生活を送ることができるのです。除去修復は、細胞の生存、ひいては私たちの健康を守るために非常に重要な役割を担っていると言えるでしょう。

除去修復の過程

遺伝子の損傷を修復する仕組みである除去修復は、いくつかの段階を経て行われます。まず、細胞内では常に特定のタンパク質が遺伝子を見回り、損傷がないか監視しています。これはまるで、道路のパトロール隊が損傷箇所がないかチェックしているかのようです。損傷が見つかると、その情報が他のタンパク質に伝えられ、損傷の程度や種類に応じて、適切な修復を行うためのチームが結成されます。

修復チームは、損傷部分を挟み込むように遺伝子を切断し、損傷した部分を遺伝子から切り離します。この時活躍するのが、はさみのような役割をする酵素です。損傷部分が取り除かれると、今度はDNAポリメラーゼという酵素が登場します。DNAポリメラーゼは、損傷を受けていない方の遺伝子情報を元に、失われた部分の遺伝情報を新たに作り出す働きをします。まるで、設計図の破れた部分をもとに、書き写して修復するようなものです。最後に、DNAリガーゼという酵素が、新しく作られた遺伝子断片と、元の遺伝子をつなぎ合わせます。こうして、複雑なパズルを組み合わせるように、遺伝子の修復は完了します。このように、除去修復は多くのタンパク質や酵素が連携して働く、精巧で複雑なシステムなのです。

除去修復の重要性

私たちの体の細胞は、日々、太陽の紫外線や、食べ物、空気などに含まれる、遺伝子（DNA）を傷つける可能性のある物質にさらされています。このような遺伝子の損傷は、細胞のガン化や老化につながる可能性があるため、私たちの体には、損傷した遺伝子を修復する機能が備わっています。
遺伝子の損傷を修復する機能のうち、特に重要な役割を担っているのが「除去修復」と呼ばれる機能です。除去修復は、損傷した遺伝子の一部を切り取って、正常な遺伝子と入れ替えることで、遺伝子の修復を行います。
この除去修復が正常に機能しなくなると、遺伝子の損傷が蓄積し、細胞がガン化しやすくなったり、老化が促進されたりする可能性があります。また、生まれつき除去修復機能が低下している場合、「色素性乾皮症」などの遺伝性の病気を発症することがあります。色素性乾皮症の患者さんは、紫外線による遺伝子の損傷を修復することができないため、皮膚ガンになりやすいという特徴があります。そのため、太陽の光をできるだけ避けるなど、特別な注意が必要です。
このように、除去修復は、私たちが健康な生活を送る上で欠かせない重要な機能と言えるでしょう。除去修復のメカニズムをより詳しく解明することで、ガンや老化などの病気の予防や治療法の開発につながることが期待されています。