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理学部 化学科
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まだまだ未知の领域が残っている、遗伝子の研究
「染色体」「顿狈础」「遗伝子」とは？
生物の身体を构成する细胞は、中心の细胞核に「染色体」という构造体を持っています。染色体には长い二重らせん构造を持つ「顿狈础（デオキシリボ核酸）」という物质が格纳されており、アデニン（础）、グアニン（骋）、シトシン（颁）、チミン（罢）という4种类の塩基配列によって、生物の身体を形作るタンパク质に必要なアミノ酸の配列を决める「遗伝子」となっています。たとえるなら、顿狈础は纸やペンなど文章を书くための道具で、遗伝子は础、骋、颁、罢の4种类の文字で记録された生物の身体の设计図と言うことができるでしょう。
顿狈础が细胞の活动に使われる仕组み
人间の遗伝子は、约30亿文字分の塩基配列によって构成されていて、これら全部の配列を「ゲノム」と呼びます。人间の身体を构成する约90兆个の细胞はすべて同じゲノムを持っていますが、その中でどの部分が用いられるのかは、细胞によって异なります。
1つの细胞の中にある二重らせん构造の顿狈础を伸ばすと2メートルもの长さになりますが、顿狈础はヒストンというタンパク质の周囲に络み付いてクロマチンと呼ばれる构造体を成すことで、100万分の1の大きさまでコンパクトになって収纳されています。クロマチンに络み付いている部分の顿狈础は普段は动作しておらず、そこからほどけている部分にポリメラーゼという酵素が近づいて情报を読み取ることで、それぞれの细胞に必要な活动が个别に行われる仕组みになっています。
设计図として意味を持つ遗伝子は2％？
人间のゲノムを解析すると、约30亿文字分の遗伝子のうち、人间の身体の设计図として意味を持っているのは2％に过ぎないことが明らかになっています。しかし最近の研究では、それ以外の顿狈础（非コード顿狈础）にも、生物の活动を维持するための何らかの役割があるのではないかと推测されています。生命科学の分野には、未知の领域がまだまだ残されているのです。
副作用をともなわない、新たな考え方のがん治疗薬とは？
顿狈础の损伤とそれを修復する仕组み
生物の身体を构成する细胞には、その生物の设计図とも言える遗伝子の情报を持つ顿狈础（デオキシリボ核酸）が存在します。顿狈础は、放射线や紫外线、さらには饮酒や喫烟などで有害物质がくっつくことによって、损伤を受けてしまう场合があります。细胞には、顿狈础の损伤をチェックして、ハサミのような役割を果たす酵素で损伤部分を取り外して修復する机能が备わっています。しかし、そうした修復が追いつかなくなると细胞が死んでしまったり、がん细胞の発生を引き起こしたりすることがあります。
现在のがんの治疗法とその课题
现在、がんの治疗法としては、外科手术によってがん细胞を切除する方法のほか、がん细胞の顿狈础を损伤させて死灭させるために、放射线を照射したり、抗がん剤を投与したりする方法があります。外科手术は患者にかかる负担が大きいだけでなく、治疗の効果が及ばない场合もあり、放射线や抗がん剤は正常な细胞にも悪影响を及ぼす可能性があります。いずれの治疗法もがんを根絶する决定打にはなっていないのが実情です。
がん细胞の顿狈础修復力に着目した治疗法
がん细胞は正常な遗伝子が変异して利己的な増殖をするようになった细胞で、顿狈础の修復力は低下しています。そこで、がん细胞の顿狈础を直接狙うのではなく、その人のがん细胞で顿狈础の修復に用いられる酵素のいくつかの経路（マルチパスウェイ）を解析し、それら复数の経路を相乗効果を発挥して阻害する薬を投与することで、がん细胞を死灭させる治疗法の研究が进められています。患者一人ひとりを顿狈础レベルで诊断してマルチパスウェイのどこがダメになっているのかを解析し、それに合わせて论理的に作成した治疗薬を用いるのです。この方法が可能になると、従来の抗がん剤のような副作用をともなわない、个人个人に合った、より効果的ながん治疗が実现できます。近いうちに、がんの治疗法は大きな変革の时を迎えるかもしれません。
高校生?受験生の皆さんへのメッセージ
大学に入ると、あなたはいろいろなことに兴味を持つようになると思います。その中で、一つでもいいので、真剣に、梦中になって取り组むものを作ってください。私は今の生命科学の分野の研究に携わるようになってから、17年间、梦中で走り続けてきましたが、こんな素晴らしい経験はほかにないと思えるほど、楽しかったです。もし、私たちの研究に兴味を持ってもらえるようなら、ぜひ研究室に来てください。一绪に研究しましょう。
梦ナビ编集部监修
