ヒトゲノム ヒトの体細胞は、1組23本（23種類）の染色体（ゲノム）を両親から1組ずつ、合わせて2組46本持っている。体細胞が2組のゲノムを持つ状態（複相）になるには、減数分裂で染色体数が半減し、1組のゲノムを持つ状態（単相）の配偶子（卵細胞や精細胞…

真核生物の遺伝子発現は、“大変に複雑”な方法で制御されている。遺伝子発現の第一段階“転写”は、RNAポリメラーゼ（RNA合成酵素）がDNAの“プロモーター”領域に結合することではじまる。けれども、RNAポリメラーゼが“プロモーター”領域に結合したり、結合した…

ラクトース（乳糖）は、ラクトース分解酵素によって、グルコース（ブドウ糖）とガラクトースに分解される。ラクトースを母乳に含む哺乳類も、原核生物の乳酸菌や大腸菌も、ラクトース分解に関わる遺伝子を持っている。 ラクトース＝ガラクトース＋グルコース…

トリプトファン 消化酵素、ホルモン、抗体、サイトカイン、神経伝達物質など...。生物には、“必要な時”に“必要な物質”を用意する仕組みがある。 原核生物の大腸菌も、“トリプトファンが無い時（トリプトファンが欲しい時)”に“トリプトファン合成酵素”を用意…

染色体の複製（間期／S期） 体細胞分裂では、間期（のS期）に複製された染色体が、1本ずつ赤道面に並ぶ。両極から伸びてきた紡錘糸が染色体（の動原体）に付着すると、染色体はそれぞれ縦に引き裂かれ（縦裂）、両極に移動していく。 体細胞分裂 減数分裂で…

“DNA”を『生命の設計図』として合成された様々な“タンパク質”の種類や組合せよって、実際の生物の形態や性質（形質）が決まる。DNAの塩基配列がmRNAに”転写“され、mRNAの塩基配列がタンパク質のアミノ酸配列に”翻訳“される過程を”遺伝情報の発現“と呼ぶ。 遺…

PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）を考案したキャリー・マリスは、ドライブ中にこの画期的なDNA増幅方法のアイデアを思いついたらしい。 キャリー・マリス（1983年） DNAの増幅したい領域の両端の塩基配列が分かっていれば、二重鎖それぞれの5‘末端側に相当する短…

真核生物の直鎖状DNAが複製されるときには、“末端”があるために困った“問題”がおこる。 ラギング鎖は5’末端の“端”までは合成できない。 DNAポリメラーゼは、“すでにある”ヌクレオチド鎖（プライマー）の３‘末端にしか、新たなヌクレオチドを付加できない。そ…

DNAをつくる“ヌクレオチド鎖”には方向がある。２本の“ヌクレオチド鎖”は、互いに逆向きに組み合わさって“二重螺旋構造”をつくっている。 DNAの構造 DNAは、間期のS期（DNA合成期）に”こっそり“と複製されている。間期には染色体（DNA＆タンパク質）が凝集し…

真核生物の染色体（DNA＆タンパク質）は“核膜”で包まれている。遺伝情報をDNAの塩基配列からmRNAの塩基配列に“転写”する核内と、 RNAの塩基配列からタンパク質のアミノ酸配列に“翻訳”する核外とは、“核膜”によって厳密に仕切られている。 真核生物の転写＆翻…

細胞は、MHC（主要組織適合遺伝子複合体分子）を使って、“自分がどんな成分を持っているか？“を免疫細胞に知らせている。 例えば、樹状細胞は食作用で取り込んだ異物の成分を、MHCクラスⅡ分子を使って抗原提示し、リンパ節で待つT細胞に知らせている。 MHCク…

葉緑体の中には、“チラコイド”と呼ばれる偏平な袋が積み重なった構造がある。 葉緑体 チラコイド膜の外側には、クロロフィルaを取り囲むように様々な光合成色素（クロロフィルb、カロテノイド、キサントフィル…）が張り付いていて、それらの“アンテナ色素”が…

電子を伝達する代謝系だから“電子伝達系”。呼吸の”電子伝達系”は、ミトコンドリア内膜にある様々な”膜タンパク質”の間を、電子が受け渡されることで進む。ミトコンドリア内膜が、内側（マトリクス側）に”ひだ”状に張り出して”クリステ（隔壁）”を作っている…

細胞膜などの生体膜において、濃度勾配に逆らう（濃度の低い方から高い方への）物質の移動を「能動輸送」という。能動輸送は、膜内外の濃度差が拡大する現象なので、それぞれの物質だけが通過できる”仕掛け（ポンプ）”を用意した上で、エネルギー（ATP）が必…

“エンドサイトーシス”は細胞膜で包み込んでいるだけで、細胞膜を”通過“しているわけではない。素性の知れない物質を何でもかんでもプライベートな”細胞質基質“に取り込むわけにはいかないのだ。 一方で、細胞が生きていくためには、細胞膜で（ミトコンドリア…

キュウリを塩で揉むと、萎びて味が濃くなる。 ナメクジに塩をかけると、小さくなる。 レタスを水に浸すと、シャキシャキになる。 赤血球を水に入れると、赤血球が破裂する。 キュウリ（植物細胞）を塩で揉む（高張液に浸す）と、萎びて（原形質分離がおきて…

コンロの火を止めれば、鍋の”お湯”は冷めるけれど、鍋の周りの”空気”が少し暖まり、やがて”お湯”と”空気”の温度が等しくなる。 ”温度”の違うものを”くっつけて”、”ほうって”おくと、やがて全体が同じ温度になる。 ”濃さ”の違うものでも同じことが起こる。例…

細胞周期の長さ（細胞数が倍増するのにかかる時間）が分かっていれば、顕微鏡で観察して各時期の細胞数を数えることで、細胞周期の各時期の長さを推測することができる。 体細胞分裂 細胞周期が同調せず、どの細胞もバラバラのタイミングで分裂していれば、…

“endo”は“中”、“exo”は“外”、“cyto”は“細胞（細胞質） ”、”sis”は”過程”を意味している。 endocytosis & exocytosis 様々な生物用語の中でも「小胞体」や「微小管」は意味が想像できるけれど、カタカナ用語は覚えにくい。「モータータンパク質」や「マクロフ…

同じ細胞小器官でも、葉緑体やミトコンドリアは「真核細胞」の特徴だけれど、リボソームは「原核細胞」にも存在する。 リボソーム（rRNAからなるダルマ状の細胞小器官）は、mRNA（塩基配列）からポリペプチド鎖（アミノ酸配列）への“翻訳”の場となっている。…

“バクテリオファージ“（bacteriophage）は、バクテリア（bacteria＝細菌＝原核生物）に感染するウイルスで、ファージ（phage）は「食べる」の意味。例えば、食作用が旺盛で大型の白血球だと、”マクロファージ”（Macrophage）となる。 さて、バクテリオファー…