目iv

目次次分子遺伝学とは……………………………………………………… 1

1

生物の特徴と細胞― ―――――――――――――― 2
1･11･21･31･42分子と代謝― ――――――――――――――――― 10
2･12･22･334元素と原子… …………………………………………… 10分子… …………………………………………………… 10
代謝… …………………………………………………… 13

遺伝と遺伝子― ―――――――――――――――― 17
3･13･2遺伝を科学したメンデル… …………………………… 17
非メンデル遺伝… ……………………………………… 19

3･33･43･53･6細菌の遺伝… ……………………………………………
遺伝物質の探究：その歴史的経緯… …………………
遺伝子の挙動… …………………………………………
遺伝子とは何かについて考える… ……………………

21222427核酸の構造― ――――――――――――――――― 304･14･24･34･44･54･64･75

生物は細胞を単位として増える… ……………………… 2生物を分類する… ………………………………………… 3大腸菌… …………………………………………………… 5真核細胞… ………………………………………………… 8ヌクレオチドの構造… …………………………………
DNA 鎖の形成：リン酸ジエステル結合………………
DNA は二重らせん構造をとる…………………………
RNA の構造………………………………………………
塩基の化学修飾… ………………………………………
二本鎖形成状態を変化させる… ………………………
DNA の超らせん構造とトポイソメラーゼ……………

30323334353639

DNA の合成 ･ 分解にかかわる酵素とその利用――― 41
5･15･25･35･4

複製に関与する DNA ポリメラーゼ… ………………
複製以外で働く DNA ポリメラーゼ… ………………
DNA を分解する酵素… ………………………………
制限エンドヌクレアーゼ「制限酵素」… ……………

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47

目

次v

5･5 試験管内 DNA 合成反応… …………………………… 48
5･6 DNA シークエンシングと DNA 断片分析… ………… 51

6

複製のしくみ― ―――――――――――――――― 53
6･16･26･36･46･56･67

RNA を合成する：転写…………………………………
転写の開始機構…………………………………………
転写伸長と終結…………………………………………
RNA の加工………………………………………………
RNA の移送と消長………………………………………
RNA 関連酵素……………………………………………

7880
82
83
8787

転写の制御― ――――――――――――――――― 88
9･19･29･39･49･59･610

DNA の組換え… ……………………………………… 65
DNA の損傷… ………………………………………… 68
損傷 DNA の修復… …………………………………… 72

RNA の合成と加工――――――――――――――― 78
8･18･28･38･48･58･6953
55
57
6161
63

DNA の組換え，損傷，修復――――――――――― 65
7･17･27･38

複製の概観………………………………………………
細菌における複製の開始………………………………
複製の進行………………………………………………
線状 DNA 複製の末端問題… …………………………
真核生物染色体の末端：テロメア……………………
真核細胞での複製とその調節…………………………

転写はさまざまな様式で制御される…………………
細菌の主要転写制御システム：オペロン……………
細菌がもつオペロン以外の制御系……………………
真核生物の転写制御因子………………………………
転写制御因子の作用機構………………………………
クロマチンを基盤とする転写制御……………………

88
8992
94
9699

RNA の多様性とその働き― ――――――――― 102
10･110･210･310･4

RNA の種類と働き… ………………………………… 102
小分子 RNA と RNA 抑制… ………………………… 104
タンパク質のように振る舞う RNA… ……………… 107
RNA ワールド仮説… ………………………………… 108

目vi11タンパク質の合成― ―――――――――――― 109
11･111･211･311･412

ゲノムの構成… ……………………………………… 121
真核生物のトランスポゾン… ……………………… 124
ゲノミクス… ………………………………………… 126
クロマチン… ………………………………………… 127
クロマチンの化学修飾… …………………………… 129
クロマチン制御の生物学的効果… ………………… 130

細菌の遺伝要素― ――――――――――――― 131
13･113･213･313･414mRNA がもつアミノ酸コードと tRNA… ………… 109
翻訳によってペプチド鎖がつくられる… ………… 112
翻訳の制御と異常事態への対応… ………………… 115
真核生物でのタンパク質の成熟と分解… ………… 117

真核細胞のゲノムとクロマチン― ―――――― 121
12･112･212･312･412･512･613

次大腸菌のゲノム… …………………………………… 131
プラスミド… ………………………………………… 132
ファージ… …………………………………………… 136
細菌のトランスポゾン… …………………………… 140

分子遺伝学に基づく生命工学― ――――――― 142
14･114･214･314･414･514･6

DNA の抽出，分離，検出… ………………………… 142
ハイブリダイゼーションによる核酸の解析… …… 144
タンパク質を扱う… ………………………………… 146
遺伝子組換え実験… ………………………………… 147
多細胞生物の遺伝子改変… ………………………… 152
遺伝子組換え実験の安全性… ……………………… 154

演習問題の解説，解答例… ……………………………………156
参考書… …………………………………………………………162
索引… ……………………………………………………………163

解 説

塩基配列によらずに現れる遺伝的特徴…… 20
DNA 鎖を連結する DNA リガーゼ … … 45
次世代シークエンサー … ……………… 51

転写翻訳共役 … ………………………… 119
偽遺伝子 … ……………………………… 122
オームとオミクス … …………………… 127

パルスｰチェイス実験… ………………… 58
損傷耐性 … ……………………………… 77
染色体にある遺伝コード … …………… 101
クロマチンを抑制する結合性 RNA… … 106
試験管内翻訳反応 … …………………… 115

植物感染細菌の Ti プラスミド… ……… 133
人工的につくられたプラスミド … …… 135
利己的 DNA… …………………………… 141
S1 マッピング… ………………………… 145