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第２２巻 第１２号
発行日 令和３年５月２５日

４．遺伝子を知らなくても暮らせるが...
今回は、RNAについて説明しました。RNAは
生 物 の 起 源 と 考 え ら れ て い ま す が、進 化 す ると、より遺伝情報がきちんと伝わりやすいDNAが遺伝子の中心となり、RNAはRNAウイルス以
外 は 単 体 と し て で は な く、DNAの 遺 伝 情 報 をいっしょに実現する実働部隊となりました。
遺伝子の話は、われわれ古い世代の医師は、学生時代にほんの少し習ったきりですが、現在の医学生を含む生物系の学生では必須で、この知識なしでは現在の医学・生物学を理解することは不可能となりました。それどころか、これからは一般の人々も、コンピューターやスマホなど情報機器取り扱いの知識と同様に、必須のものとなってきています。
これらの知識は分子生物学と過去には呼ばれていましたが、生物学の中心かつ、必要不可欠の知識となったため、「細胞生物学」と呼ばれたり、単に「生物学」と呼ばれる範疇や本として世に出ています。また、遺伝学などと呼ばれることもあります。余り難しい知識は必要ありませんが、単行本や新書レベルの本を1冊読むことをお勧めします。
今 回 の コ ロ ナ 禍 で は、ウ イ ル ス、RNA、PCR検 査、抗原検査、抗体検査、ワクチン、免疫など、生物学の用語が目白押しです。また、今までの不活化ワクチン、生ワクチン、遺伝子組み換え型ワクチンではなく、mRNAワクチン、ウイルスベクターワクチン、DNAワクチンなどが遺伝子組み換え型ワクチンより先に世に出て、世界中で接種され、実績を上げています。折角の機会ですので、生物学の基本を学ばれ、現在の様々な事象を理解するとともに、今後避けられない気候危機やSDGｓなどについて考える資としてください。

すこやか生活目次：
RNAってなに？
RNAの働きとタンパク合成エピゲノムとは？
ｍRNAワクチンって大丈夫？
遺伝子を知らなくても暮らせるが...
編集後記

Y am aguchi
C linicページ１２３３４４

１．RNAってなに？
編集後記
5月16日から高齢者向けのコロナワクチンの集団接種が始まりました。予約が取れた方、取れなかった方、悲喜こもごもですが、80歳以上は概ねとれ、65～74歳は枠が十分でなかったことから残念な方が多かったようです。インターネットやLINEが中心だった予約は電話での割合は10%未満でした。このコロナ禍でPCやスマホによるオンライン化がビジネス、商業、飲食、教育、医療を含め様々分野で一気に進みました。現在、コロナの自宅療養者の体調管理、診療などもこのオンラインで行われています。今回人任せで予約を取った方も、今後は何でも自分でできるようになることが必要です。この機会に今までできないと避けてきた、これらの通信機器を使い始めていただきたいと思っております。なお、それでも電話しかできない場合もあり、現在、鎌倉市ではこのような高齢者の予約枠を別途設けるよう、工夫しています。医療従事者の多くが休診日返上で、集団接種事業に協力下さっています。7月いっぱいに終えるは、政府が自分らの都合で掲げたお題目です。我々は、ただのお題目にとらわれず、混乱を少しでも回避しながら、粛々とこの事業を進めていきます。ワクチンは十分量供給されますので、慌てずに順番をお待ち下さい。また、ワクチンも大切ですが、この一年以上続けてきた感染対策がより一層重要なので、お忘れなく。
梅雨が始まり、気圧の上がり下がりが激しくなりました。低気圧による体調悪化は、単にかったるいだけでなく、偏頭痛を中心とした頭痛、喘息やアレルギー性鼻炎など呼吸器疾患、筋肉、関節疾患など様々な箇所でおこります。熱も出やすくなります。気圧をにらみながら体調管理を怠りなく。

山口内科〒247-0056

鎌倉市大船3-2-11
大船ﾒﾃﾞｨｶﾙﾋﾞﾙ201（JR駅徒歩５分、大船行政センター前）（診療時間）
月 火 水 木 金 土
AM8:30-12:00 ○ ○ ○ ○ ○ 8:30PM3:00-７:00 ○ ○ × ○ ○ 2:00まで（休診日）

日曜、祝日、水曜午後（代診のお知らせ） 毎第２、第４木曜日の午後
電話

0467-47-1312

http://www.yamaguchi-naika.com

染色体や遺伝子の主要成分であるDNAは有名で、生物の情報は全てその中にしまわれています。RNAはDNAをサポートし、生物が生きていくための情報の転写、翻訳や、タンパク質を作るための補助的なものであるという認識が一般です。さて、地球に ま だ 生物 が おら ず、無 機 質 ばか り のとき、何らかの温度変化や光、放射能の影響で、生物のもとになるものが出来上がりました。これがRNAです。2本鎖で情報量が多く、変化しにくいDNAと比べ、RNAは壊れやすく、すぐ劣化したり壊れたりします。石鹸の泡のように膜に包まれたRNAは、ちょうど現在のウイルスのようなもので、次第にこれらのうちに複製を始めるものが現れ、DNAへとつながっていきます。
そのうち、DNAは環境の良いときはどんどん 複 製 を繰 り 返し て 増え、環境 が 悪く いDNAが傷つきやすいときは、自己増殖のため の 複 製 を や め、じ っ と 我 慢 し、傷 ん だ
DNA自身を修復する機能を身に着けました。したがって、我々はRNAからDNAに進化した子孫であり、RNA自体はDNAウイルスから進化した細胞に同居して、細胞の働きをサポートすることになりました。
また。一部は外界で、ウイルスとして生き、人の細胞に感染（寄生）して、その中で増殖します。このように、RNAは1本鎖で短く傷みやすいことと、修復する機能を持たないため、情報がところどころ壊れたままになって、同じRNAでも手持ちの情報がころころ変わったりしやすいのです。
コロナウイルスやインフルエンザウイル
スもこのRNAウイルスなので、動物の核に入って増殖する二本鎖DNAウイルスのヘルペス（水痘・帯状など）と異なり、変化しやすいのでしょう。コロナが変異株が生じやすいのはこのためかもしれません。
まずは、3つのRNAを整理しましょう。
ｍRNA（メッセンジャーRNA)：遺伝子であるDNAから情報を写し取ったタンパク質を作るための設計図です。細胞では必要に応じて核でこれをDNAから写し取り細胞質に出てきます。
ｒRNA（リボゾームRNA)：細胞質の小胞体などに存在し、ｍRNA情報をもとにタ2ンパク質をつくるタンパク合成機といったところです。
ｔRNA(トランスファーRNA）：核酸3つで第２２巻一つのアミノ酸を認識し、リボゾームにこれを運び、一緒にタンパク質をつくります。

２．RNAの働きとタンパク合成
下の図は、３つのRNAがどのようにタンパク質を作っているのかを示しています。
DNAはA、T、 G、 Cの4種類の核酸でできています。RNAはTの代わりにUでできています。各々A-T （A-U)、G-C同士で結びつきます。順に①核内で、DNAを鋳型にタンパク質の設計図であるｍRNAが作られ、これを転写と呼びます。
②mRNAは核外にでます。そして、設計図であるmRNAはアミノ酸合成機である、ｒRNAに装着されます。
③3つの核酸でできたtRNAはその3つの組み合わせによって特定のアミノ酸と結合し、そのアミノ酸をリボゾーム（ｒRNA)に運搬します。tRNAは細胞内のアミノ酸の 運 び 屋 で す。ア ミ ノ 酸 を つ け た tRNAは、設 計 図 に 結 合 し、ア ミ ノ 酸 が 並 び ます。
④並んだアミノ酸はペプチド結合し、アミノ酸→ポリペプチド→タンパク質と伸びていきます。この過程を翻訳と呼びます。
⑤最終的には出来上がったタンパク質は、ゴルジ装置
な ど へ い き、編 集 さ れ て（切 り 貼 り さ れ）整 え られ、タンパク質として、細胞内外で使われます。
さて、mRNAはDNAから写し取られたものなので、基本的にはRNAが核内に入り込み遺伝子組み換えなど、細胞の遺伝子を変えることはありません。一般的なRNAウイルスも、細胞質内でRNA依存性RNAポリメラーゼという酵素で自己増殖します。コロナウイルスもこれです。しかし、HIVのようなレトロウイルスは、RNAから逆転写酵素という道具で、RNAからDNAを作り、自分自身を核の遺伝子に組み込み自己増殖します。ウイルスの遺伝子が核に入ってしまうこともあり、このタイプのウイルスは駆除することが難しくなっています。なお、現在コロナでPCR検査をやっていますが、そもそもRNAをPCRで直接増やすことはできません。これはコロナウイル
スのRNAを逆転写酵素でDNAに逆に写し取り、このウイルスRNAに対応するDNAをPCR（ポリメラーゼ チェーン リアクション）で増やし、それを確認している の で す。こ の た め、PCR 検 査 で は な
く、RT-PCR 検 査（逆 転 写 PCR 検 査）が正式な名称です。

第１２号

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３.エピゲノムとは？
人間は、精子と卵子が半々ずつ父母の遺伝子を持ち寄り、受精卵となって始まります。これは一つの細胞ですが、2つ、4つ、８つ、１６と倍々に分割していき、次第に細胞の形や機能の違うものに分化し、やがて様々な臓器が出来上がってきます。ところで、同じ遺伝子を持つのになぜ、違った細胞ができるのでしょうか？
人の染色体に含まれるDNAは全てが遺伝情報というわけではありません。DNAはエクソンという重要情報の入っている鎖と、イントロンというツナギの部分でできており、実際に遺伝情報としてmRNAに転写される際はまとめて転写され、イントロン部分を編集・切り離し、有効部分だけ使われタンパクが使られます。この切り貼りを行う こ と で、遺 伝 子 の 組 み 換 え が 起 こ っ た
り、新しいタンパク質が作られたりし、生物は進化してきました。
さ て、同 じ 遺 伝 子 を 持 つ 細 胞 な の に 臓
器、組織によって姿形・機能が違うのは、遺伝情報が状況によって形のあるものに作られたり作られなかったりするからです。
遺伝子発現と呼ばれる遺伝情報の実現は、様々事情で行われます。このオン、オフをを転写スイッチと呼びます。これには抑制因 子 や、活 性 因 子 が あ り、環 境 の 変 化 によって適応できるようになっています。また、タンパク質によって遺伝子が調節されることもあります。このように、同じ遺伝子を持っているのに、様々な遺伝子外の状況で細胞は様々なものに変化（分化）し、生き物の体はできています。このスイッチのオンオフは主に、①DNAのメチル化と呼ばれる化学変化や②ヒストンと呼ばれるDNAを巻取り小さくしているタンパク質の化学変化を修飾の目印としとして行われています。このようなDNA配列によらない情報の伝達をエピゲノムとかエピジェネ
ティックと呼びます。
DNAは配列がカシっと決まっている変化しにくい情報メディアで、いわゆるデジタル情報といえます。エピゲノムはアバウ
トで、変化しやすく、また変化に適応しやすい情報メディアでアナログ情報のようなものです。
デジタル情報は強固なのでちょっとやそっとで情報は劣化しません。染色体レベルでザックリとすり替わったりなどで、まれに小さな変異が起こり、そのまま遺伝情報として子孫に伝わることもあります。
アナログ情報は、環境が変わるなど様々な状況に素早く適応するためオン、オフの切替も速く機能しますが、アナログで脆弱なので、すぐスイッチが外れたり機能しなくなることがあります。なので、個体にとってまずいことも一代限り終わり、遺伝することもまれです。

mRNAワクチンって大丈夫？
これから市民向け接種が始まるコロナワクチン
はファイザー社のmRNAワクチンです。これは、コロナウイルス表面にあるスパイク蛋白を作る設計図となるmRNAを動物の細胞膜と類似の脂質二重膜の小さな袋に入れたものです。コロナウイルスは動物の細胞に侵入する時、スパイク蛋白を利用します。この蛋白は動物がウイルスを攻撃する免疫の目標でもあります。ワクチンは、スパイク蛋白を作る設計図であるmRNAが入っており、動物に接種すると脂質二重膜と動物の細胞膜が癒合し、mRNAだけが筋肉細胞などに入ります。mRNAは核に入らず、細胞質内で、リボゾームの働きでスパイク蛋白を作ります。このため、自分の細胞の遺伝子組み換えは起こりません。モデルナ社のワクチンも同様です。
アストラゼネカのワクチンは脂質膜でなく、チンパンジーの無害なアデノウイルス（DNAウイルス）にスパイク蛋白の遺伝情報（DNA)を入れたものです。アデノウイルス同様に、接種部位の細胞に入り、核内でスパイク蛋白のmRNAを作ります。