遺伝学 谷口先生 (1)DNA の分子構造と遺伝子発現 遺伝とは何か? 形質とは何か? 遺伝子とは何か? 遺伝子型とは何か? 表現型とは何か? DNAとは何か? 親の形質が遺伝子によって子孫に伝わること それぞれの生物個体の持つ独自の形や性質 例えば目や髪の色など 遺伝情報の単位であり 染色体上の固定位置を占める 遺伝子の塩基配列が酵素や蛋白質の合成を支配する 生物が持っている遺伝子の基本構成 例えば 花の色が赤であるか白で あるかを支配する遺伝子 Aとaが存在し 優性の遺伝子をA( 赤 ) 劣勢の遺 伝子をa( 白 ) とした時 アルファベットで表される AA Aa aa が遺伝子 型である 遺伝子型によって規定される生物の形態的 生理的特徴 遺伝子型と必ずしも一致しないことに注意 例えば 上記の例では 遺伝子型 AA に対して表現型は赤色 Aa に対して表現型は赤色 aa に対し表現型は白色となる DNA とは デオキシリボ核酸と呼ばれる核酸の一種であり ヌクレオチドが多数 鎖状につながった高分子化合物である 12 本のヌクレオチド鎖が二重らせん構造をなす DNA の性質を述べよ (4 個 ) ヌクレオチドは何から構成されるか? (3 個 ) ヌクレオシドは何から構成されるか? (2 個 ) 2 相補的塩基対 (AはTと GはCとそれぞれ結合すること ) 32 本の鎖では それぞれ5 3 の向きが逆である 4 大きな負の電荷を持つ 塩基 (A,G,C,T) デオキシリボース リン酸 塩基 (A,G,C,T) デオキシリボース プリン塩基の例を 2 つ挙げよ A( アデニン ) G( グアニン ) ピリミジン塩基の例を 3 つあげよ C( シトシン ) U( ウラシル ) T( チミン ) haploid( 半数体 ) の意味は? diploid( 二倍体 ) の意味は? 染色体とは何か? 相同染色体とは何か? 性染色体とは何か? 1 倍数 (N) の染色体しか持たない細胞 精子と卵子 2 倍数 (2N) の染色体を持つ細胞 通常の体細胞 細胞分裂の際に観察される 塩基性色素で染まる糸状または棒状の構造体 遺伝子を担う DNA を含む 一般に体細胞には 同じ大きさ 形を持つ染色体が存在し この対をなす染色体のひとつひとつを 相同染色体という 性決定の原因となる染色体の対 ヒトの性染色体には X,Y があり 雌は 2 本の X 染色体 雄は 1 本の X 染色体と 1 本の Y 染色体を持つ 常染色体とは何か? 性染色体以外の染色体 ヒトでは 22 対 すなわち 44 個 ゲノムとは何か? 対立遺伝子とは何か? 転写の過程ついて説明せよ翻訳の過程について説明せよ ある生物種に特有な DNA の全塩基配列 または片親に由来する染色体のすべて 生体を構成するのに最小限必要な遺伝子の一セット エンドウの種子の色の黄色と緑色のように 優性と劣勢の関係にある対になった形質を対立形質と言う 対になっている常染色体のそれぞれの同一の座に存在し 対立形質のもとになっている対になっている遺伝子を対立遺伝子という DNA 上の遺伝情報が mrna に写し取られる過程 mrna の塩基配列にしたがって リボソームが trna を介して アミノ酸から固有の蛋白を合成する 遺伝子 mrna 蛋白質をなんというか? の一連の流れ セントラルドグマ
鋳型 (template) とは何か? 転写においては 読まれる側の DNA 鎖 RNA ポリメラ - ゼの役割をのべよ 12 のどちらが鋳型鎖か? 鋳型 DNA の塩基配列を写し取り 相補的な塩基配列を持つ mrna 鎖を合成する 2 RNA ポリメラ - ゼが mrna を合成する方向は? 基本転写因子とは何か? プロモータ - とは何か? 5 3 ( 新しい鎖は 53 ゴミと覚えよう ) 転写が起こるために必須とされる RNA ポリメラ - ゼ以外のタンパク質性因子 各遺伝子の上流にあり RNA ポリメラーゼが結合し RNA への転写が開始される DNA 上の領域 プロセッシングの 3 つの過程を述べよ 5 キャップ形成 RNA スプライシング 3 ポリアデニル化 転写調節因子とは何か? 調節領域とは何か? 転写複合体とは何か? 選択的スプライシングの役割を述べよ 真核生物の翻訳における 3 つの過程を述べよ 開始コドンの配列は? 転写の制御を行うタンパク質性因子 転写制御に関与し その遺伝子と同一の鎖上に存在する DNA 領域 転写を促進するエンハンサー 転写を抑制するサイレンサーに大別される 転写開始のシグナルであるプロモーター配列と RNA ポリメラーゼの両方に転写因子が結合してできる複合体 様々なエキソンの組み合わせによって いろいろな成熟 mrna を産生すること 1 initiation( 翻訳の開始 ) 2 elongation( 伸長反応 ) 3 termination( 翻訳の終了 ) AUG 終止コドンの配列は?(3 つ ) UAA UAG UGA 非翻訳領域とは何か? 完成した mrna 上で翻訳が行われない領域 (2) 染色体と減数分裂 減数分裂はどのような細胞で行われるか? 細胞周期とは何か? 生殖細胞 1 つの細胞が分裂を開始してから次の分裂を開始するまでの期間 間期の 3 つの期間を順に述べよ G 1 期 S 期 G 2 期 G 1 期は何が行われているか? S 期は何が行われているか? G 2 期は何が行われているか? 減数分裂の特徴を 4 つかけ 相同組み換えについて説明せよ 精子形成の過程で現れる細胞を 現れる順に 5 種類かけ 精子形成の過程で減数分裂が行われているのはどの過程か? 21 番染色体が三本あるとどのような疾患にかかるか? 卵形成の過程で減数分裂は二回止まる その時期はいつといつか? DNA 合成の準備 DNA 合成 分裂の準備 1 相同染色体が対合する 2 相同染色体の分かれ方は無関係 3 遺伝子の相同組み換え 4 一個の細胞から四個の生殖細胞 減数分裂時に染色体が乗り換わることで 遺伝子が組み換わる (DNA 配列が繋ぎかえられる ) こと 1 精原細胞 2 第一次精母細胞 3 第二次精母細胞 4 精細胞 5 精子 第一次精母細胞から精細胞に変化する過程 ダウン症 第一減数分裂前期 ( 思春期になるとホルモン作用によって再び始まる ) と第二減数分裂中期 ( 受精すると刺激によって再び始まる )
(3) メンデルの法則 メンデルの法則を 3 つ書け 1 優性の法則 2 分離の法則 3 独立の法則 優性の法則について説明せよ 分離の法則について説明せよ 両親から受け継いだ対立形質のうち 優性の形質 ( ヘテロ接合体において発現する形質 ) のみが子に現れる 生殖細胞ができる時 対立遺伝子は互いに分離して入る 独立の法則について説明せよ独立の法則が成り立つ条件は? 組み換え率とは? 組み換え率を調べる方法を述べよ 組みかえ率の示すものは何か? 2 対以上の対立遺伝子があっても 生殖細胞ができる時 各対の対立遺伝子の分離と再結合は独立に行われる 2 組の対立遺伝子が異なる染色体上にあること 生じた配偶子全体のうち 組み換えを起こした配偶子の割合 もどし交配検定交雑 ( 劣性ホモをかけること ) で行う 遺伝的な距離を示し 組み換え率が大きいほど遺伝子間の距離が長い (4) 疾患の遺伝病 DNA の塩基配列の変化を 3 通り挙げよ 1 置換 2 付加 3 欠失 コーディング領域における点突然変異を 4 つ挙げよ サイレントとはどういう変異か? ミスセンスとはどういう変異か? ナンセンスとはどういう変異か? フレームシフトとはどういう変異か? 転写調節領域に異常があると何が起きるか? プロモーターに異常があると何が起きるか? GT-AG rule とは何か? スプライシング異常とは何か? 3 塩基くり返し配列の増幅によって引き起こされる疾患は? 常染色体劣性遺伝病 (AR) の特徴を述べよ AR の例を 3 つあげよ 常染色体優性遺伝病 (AD) の特徴を述べよ AD の例を 2 つあげよ 1 サイレント 2 ミスセンス 3 ナンセンス 4 フレームシフト 置換によって塩基 1 個が変化するが コドン表において指定するアミノ酸が同じなので アミノ酸配列には変化がない変異 置換によって塩基 1 個が変化して アミノ酸が別のアミノ酸に置換する変異 置換によって塩基 1 個が変化して アミノ酸を指定していたコドンが終止コドンに変化して 短いペプチドになる変異 塩基 1 個または 2 個が付加または欠失することで コドンの読み枠が変わってしまう変異 転写の効率が変化する ( 量 時間 場所が変化 ) 転写が行われない また 逆に多量に作られる ( 量が変化 ) イントロンは GT で開始して AG で終了するという法則 イントロンの 5 末端 GT または 3 末端 AG に異常が起こり スプライシングが正常に行われないこと ハンチントン舞踏病 発病をもたらす遺伝子が劣性である疾患 劣性ホモのみで発病 1Tay-Sachs disease( テイ - サックス病 ) 2Cystic fibrosis( のう胞性線維症 ) 3Phenylketouria(PKU フェニルケトン尿症 ) 発病をもたらす遺伝子が優性である疾患 優性ホモとヘテロで発病 1Huntington disease( ハンチントン舞踏病 ) 2Marfan syndrome( マルファン症候群 )
常染色体不完全優性遺伝病 ( 優性だがヘテロの場合は発病が遅い等 ) の例をあげよ 下の図は AR か AD か?( 黒が異常 白が正常 ) Familial hypercholesterolemia( 家族性高コレステロール血症 ) 疾患を持つ両親から正常な子が生まれていることから AD と判断できる ( 図 1) もし AR であるとすると 疾患を持つ両親からは疾患を持つ子供しか生まれない ( 図 2) X 連鎖劣性遺伝病 (XR) の特徴を述べよ XR の例を 2 つあげよ X 染色体上の遺伝子の異常によって発症する遺伝病 男性は X 染色体を 1 つしか持っていないため X 染色体に 1 つでも劣性遺伝子が入ると発病する 1Hemophilia A( 血友病 A) 2Duchnne Muscular Dystrophy( デュシャンネ型筋ジストロフィー ) 細胞増殖と細胞周期 (1) 増殖する細胞 常に増殖する細胞を 3 つあげよ 1 小腸上皮細胞 2 骨髄幹細胞 3 皮膚表皮の幹細胞 特定の状況で増殖する細胞を 2 つあげよ 1 肝細胞 2 リンパ細胞 増殖を停止する細胞を 2 つあげよ 1 神経細胞 2 骨格筋細胞 実験でよく使われる正常細胞の例をあげよ実験でよく使われる癌細胞の例をあげよ マウス胎児線維芽細胞 3T3 ヒト子宮頸癌組織由来の HeLa 細胞 (2) 細胞周期とその調節機構 増殖した細胞数の求め方の式を書け ( N を細胞数 a を初期細胞数 bを1/ 細胞周期 tを時間とする ) 細胞周期が 10 時間の細胞が 100 個ある 20 時間後の細胞数は? N=a2 bt N=100 2 20/10 =100 2 2 =400 個 ( 上の式に a=100 b=1/10 t=20 を代入 ) S 期 G 1 期 G 2 期 M 期の中で細胞によって長さが異なるのは? S 期 G 2 期 M 期の長さを合計すると何時間になる? G 1 期の長さ短い順に以下の細胞を並べよ 食道上皮 子宮上皮 副腎皮質 小腸上皮 肝細胞 G 0 期ってな ~ んだ?( 笑 ) G 1 期 10 時間 小腸上皮 (2 時間 ) 子宮上皮 (30 時間 ) 食道上皮 (170 時間 ) 副腎皮質 (1800 時間 ) 肝細胞 ( 一年 ) 細胞周期中 G 1 期の細胞が増殖サイクルから外れて S 期に入れない場合を言う 1 細胞が分化して ある組織を形成し分裂能を失って細胞周期に戻れない場合と 2 一時的な休止状態を経た後 増殖因子などの刺激により再び G 1 期に入り細胞周期に戻る場合とがある
増殖監視機構 = チェックポイント = 拘束点 =R 点は何をしているか? 3T3 細胞のような正常細胞をシャーレで培養するとどうなるか? 上の現象をなんと言うか? HeLa 細胞のような癌細胞をシャーレで培養するとどうなるか? 前述のシャーレで培養した癌細胞が 重なり合って盛り上がって見える部分を何というか? 細胞が正しく細胞周期を進行させているかどうかを監視 ( チェック ) し 異常や不具合がある場合には細胞周期進行を停止 ( もしくは減速 ) させる制御機構である 増殖した細胞がシャーレ一面に広がり細胞同士が接触した時点で 各細胞の細胞周期が G 0 期に入り 増殖が止まる 接触阻止 がん細胞には G 0 期が存在せず 接触阻止がおこらない このため 細胞は重なり合いながら増殖を続ける フォーカス (focus) と呼ばれ 細胞のガン化を検定する際の指標となる OH 基を持つ α アミノ酸を 3 つあげよ 1 セリン 2 スレオニン 3 チロシン タンパク質キナーゼを 2 つあげよ 1 セリンスレオニンキナーゼ 2 チロシンキナーゼ タンパク質キナーゼの細胞内での役割を述べよ 細胞周期の制御に重要な役割を果たしているタンパク質を 3 つあげよ Cdk/ サイクリン複合体の働きを説明せよ シグナル伝達をする 1 Cdk/ サイクリン複合体 2 Rb タンパク質 3 p53 Cdk 自身がリン酸化されることで サイクリンと呼ばれるサブユニットと結合し リン酸化活性を持つようになる Rb タンパク質をリン酸化することで G1 期から S 期への移行を制御する (DNA 複製装置を起動する ) 癌抑制タンパク質を 2 つあげよ 1 Rb タンパク質 2 p53 Rb タンパク質の働きを述べよ p53 の働きを述べよ 通常時のRbタンパク質は 転写因子タンパク質 (E2F) と結合している 活性化したCdk/ サイクリン複合体によりRbがリン酸化されると Rbの立体構造が変化し E2Fが分離する 分離したE2FがD NAに結合し mrnaを経て S 期に必要なタンパク質の合成が開始される このようにして Rbタンパク質はS 期の開始を制御している DNAが損傷すると p53が活性化される 転写因子であるp53は遺伝子 p21の転写を活性化し mrnaをへてp21タンパク質を合成する p21は活性化しているcdk/ サイクリン複合体を不活性化するため Rbタンパク質はリン酸化されない このようにして p53は細胞周期をg 1 期で停止させており この間に修復酵素の働きによりDNA 損傷箇所が修復される (3) 癌と癌遺伝子 RSV(Rous sarcoma virus) とはなにか? ニワトリにおける Src について説明せよ Wnt1 タンパク質について説明せよ MMTV( マウス乳がんウイルス / mouse mammary tumor virus) がマウスにガンを発生させる機序を説明せよ 鶏に感染し 数週間で癌をもたらすウイルス 遺伝子の本体として RNA を持つレトロウイルスであり 逆転写酵素によって RNA から DNA を合成する 癌遺伝子である Src を持つ Src は本来 ニワトリに由来し 非受容体型チロシンキナーゼをコードする遺伝子 ( 原がん遺伝子 ) であったが RSV によって持ち出さた Src が RSV 内で突然変異を起こし 有害なタンパク質を産生するようになった ( がん遺伝子 ) RSV に感染することで変異した Src がニワトリの DNA に組み込まれ 癌を発症させる Wnt1 タンパク質とは細胞の外から働く増殖因子である Wnt1 ノックアウトマウスは中脳と後脳が欠落する MMTV は必ず DNA 上の Wnt1 の近傍に挿入される このことによって Wnt1 のエンハンサーが活性化する Wnt1 遺伝子の高発現によってガン化がおこる
原がん遺伝子とは何か がん遺伝子とは何か 細胞増殖シグナル伝達に必須なタンパク質をコードする遺伝子 原がん遺伝子に変異が起こることで 異常なタンパク質をコードするようになった遺伝子 異常なタンパク質による異常なシグナル伝達ががん化をもたらす 右の図において 1~7 は原がん遺伝子のコードするタンパク質である それぞれ何を表しているか? 答え 1 細胞増殖因子 2 受容体型チロシンキナーゼ 3Rasタンパク質 4 膜結合型チロシンキナーゼ 5 細胞質セリンスレオニンキナーゼ 6 細胞質チロシンキナーゼ 7 転写因子タンパク質 右上の 8~10 は細胞周期の調節に関わるタンパク質である それぞれ何を表しているか? 細胞増殖因子の例を 1 つあげよ 膀胱がんに関与している Ras タンパク質の例を 1 つあげよ 膜結合型チロシンキナーゼの例を 1 つあげよ 具体的ながん化のメカニズムを3つあげよ 点突然変異 欠失が起こるとどうなるか? 遺伝子の増幅が起こるとどうなるか? 染色体再構成とは何か? 染色体再構成が起こるとどうなるか? 8 Cdk/ サイクリン複合体 9 Rb タンパク質 10 E2F Wnt H-ras Src 1 点突然変異 欠失 2 遺伝子増幅 3 染色体再構成 有害な機能を持ったタンパク質ができる 正常なタンパク質の過剰生産が行われる 他の染色体がちぎれて途中でくっつくこと 1 標的遺伝子の近くにエンハンサーがくっつくことで正常なタンパク質の過剰生産が行われたり 2 他の遺伝子のコード領域がくっつくことで 有害な機能をもったキメラタンパク質が産生される
吉村先生 組織の成り立ちと維持 組織を形作るものは何か (3 つ ) 1 細胞外マトリクス 2 細胞骨格線維 3 細胞接着分子 細胞外マトリクスを構成するものは何か (3 つ ) 1 繊維状 2 基底膜 ( 膜状 ) 3 プロテオグリカン ( ゲル状 ) 繊維状細胞外マトリクスの構成成分は何か (2 つ ) 繊維状細胞外マトリクスで構成される代表的組織を述べよ 1 コラーゲン 腱 2 エラスチン 基底膜の構成成分を述べよ (4 つ ) 1Ⅳ 型コラーゲン 2 ラミニン 3 エンタクチン 4 パールカン 軟骨のプロテオグリカンの構成成分を述べよ (4 つ ) 細胞骨格を形成する線維 (3 つ ) 中間径フィラメントの存在場所とその名前 (4 箇所 ) 微小管の構成要素 細胞接着分子 (4 つ ) インテグリンがコラーゲンとの結合時に介するもの 1プロテオグリカン 2グルコサミノグリカン 3コンドロイチン硫酸 4ヒアルロン酸 1アクチンフィラメント 2 中間径フィラメント 3 微小管フィラ メント 1 上皮細胞 / ケラチン 2 筋肉細胞 / ビメンチン デ スミン 3 神経細胞 / ニューロフィラメント チューブリン 4 核 / 核ラミン 1 カドヘリン ( ホモ ) 2 Ig スーパーファミリー CAM( ホモ ) 3 ムチン様 CAM( ヘテロ ) 4 インテグリン ( ヘテロ ) フィブロネクチン 細胞同士の結合 (4 つ ) 1 密着結合 2 接着結合 3 デスモソーム結合 4 ギャップ結合 細胞と基底膜の結合 密着結合の機能 ヘミデスモソーム結合 密着結合を構成する分子 (2 つ ) 1 クローディン 2 オクルディン 上皮層の隣接する細胞どうしを密着させて分子が細胞の間から漏れないようにする 接着結合の機能 接着結合を形成するもの (3 つ ) デスモソーム結合の機能と特徴 デスモソーム結合を形成するもの (3 つ ) ギャップ結合の機能を述べよ ギャップ結合を形成する分子について説明せよ ヘミデスモソーム結合の機能 ヘミデスモソーム結合を形成するもの (4 つ ) 隣接する細胞のアクチンの束どうしをつなぐ 1 接着分子 / カドヘリン 3 細胞骨格線維 / アクチン 2 連結タンパク質 / α β カテニン 隣接する細胞の中間径フィラメントどうしをつなぐ ほぼ上皮細胞のみにある 1 接着分子 / カドヘリン 2 連結タンパク質 / デスモプラキン 3 細胞骨格線維 / ケラチン 水溶性の小さいイオンや分子を通過させる結合 コネキシンの六量体であるコネクソンが 2 つ連結して細胞間を連絡する 細胞内の中間径フィラメントを基底膜に繋ぎ止める 1 接着分子 / インテグリン 3 細胞骨格線維 / ケラチン 2 連結タンパク質 インテグリンは基底膜のラミニンと結合する 4 基底膜 / ラミニン 細胞接着分子の役割 (4 つ ) 1 2 3 4 組織の構築免疫現象における細胞認識リンパ球の炎症部位への遊走発生時の細胞の移動と定着 分化
通常の体細胞分裂はどのようにして行われるか? 小腸上皮細胞の世代交代について述べよ 幹細胞が二つに分裂する際に 一つは自らと同じ幹細胞になり もう一つは前駆細胞になる さらに前駆細胞が分裂し 終末分化した細胞になる 小腸絨毛の基底部には ゆっくり分裂する幹細胞が存在し その上部に分裂の盛んな細胞 さらにその上部に終末分化をして分裂しない細胞が存在する 分裂 分化につれて絨毛の先端部分へと細胞は移動し 細胞死によって失われて世代交代が起こる 皮膚も同じ 全ての元となる幹細胞は何か ES 細胞 ( 胚性幹細胞 ) とは何か ips 細胞とは何か 受精卵 哺乳類の初期胚 ( ブラストシスト ) の内部細胞塊から取り出した未分化の細胞 適切な環境におけば増殖し 様々な細胞に分化する 体細胞に特殊な操作を加えることにより 自己増殖能 と 身体を構成するすべての細胞に分化しうる能力 を合わせ持つようになった E S 細胞に類似した細胞
細胞周期の調節と細胞死 大きさ 形 分子構成のうち 異なった細胞においても似ているものはどれか? 原核細胞の特徴を述べよ 真核細胞の特徴を述べよ 分子構成 1 核膜がない 2DNAにヒストンが結合していない 3 通常 発達した細胞小器官をもたない 1 核膜がある 2ヒストンがDNAに結合している 石井先生 3 ミトコンドリア 葉緑体 ゴルジ体と小胞体等の細胞内小器官を持つ ミトコンドリアの機能を述べよ 小胞体の機能を述べよ ゴルジ体の機能を述べよ 好気呼吸によって ATP を産生し 細胞の活動を支える 細胞質中の迷路状の区画であり 脂質合成および分泌タンパク 膜結合タンパクの合成がおこなわれる 小胞体で作られた分子を修飾し 細胞外部や様々な場所に送り出す リソソームの機能を述べよ オートファジーとはなにか ( 応用 ) 消化酵素を含み 細胞内消化となる オートファジーに関与 細胞が持っている 細胞内のタンパク質を分解するための仕組みの一つ 自食 ( じしょく ) とも呼ばれる 酵母からヒトにいたるまでの真核生物に見られる機構であり 細胞内での異常なタンパク質の蓄積を防いだり 過剰にタンパク質合成したときや栄養環境が悪化したときにタンパク質のリサイクルを行ったり 細胞質内に侵入した病原微生物を排除することで生体の恒常性維持に関与している 細胞分裂の役割を 2 つ述べよ 1 細胞数を増やす 2 細胞の数を維持する 組織 器官の形や大きさを維持はどのように行われているか? ターンオーバーとは何か? DNA 損傷チェックポイントは何期に存在するか? DNA 損傷チェックポイントがチェックする点を 2 つあげよ DNA 複製チェックポイントは何期に存在するか? DNA 複製チェックポイントがチェックする点を 3 つあげよ 紡錘体形成チェックポイントは何期に存在するか? 紡錘体形成チェックポイントがチェックする点を 2 つあげよ G 3 期とは何か? 赤血球の再生日数は何日? 細胞死と細胞分裂 ( 増殖 ) の二つのターンオーバーによって維持される 生体の構成物質が量は一定であっても 代謝による流入と流出によって絶えず交替している現象 G 1 期 1DNA 損傷 S 期 2 ヌクレオチドの必要量 1DNA 複製の終了 2 複製異常 3DNA 障害 M 期 1 微小管と染色体の結合 2 紡錘体の完成 G 0 期から分岐する老化のステージ 120 日 細胞の年齢が個体の年齢と同じ細胞を 2 つあげよ 1 神経細胞 2 筋細胞 非再生系細胞の特徴を述べよ 生後分裂後は増殖しない細胞 非再生系細胞の例を 3 つあげよ 1 神経細胞 2 心筋細胞 3 目のレンズ
ニューロンと心筋細胞の維持における特徴を述べよ 目のレンズの特徴を述べよ 細胞が寿命を持つ理由を 2 つ述べよ ネクローシスとは何か? アポトーシスとは何か? アポトーシスの役割を 2 つ述べよ アポトーシスとネクローシスとの相違点をあげよ (3 つ ) 老化の過程を 細胞レベル 組織 器官レベル 個体レベルを包括して述べよ 細胞傷害の原因を挙げよ 活性酸素が細胞を傷害する機序を述べよ 細胞の分裂回数に限界があるのはなぜか 早老症をふたつ挙げよ ウエルナー症候群の原因遺伝子はどこにあるか 八チンソン ギルフォード プロジェリア症候群の原因遺伝子はどこにあるか 細胞内の代謝や 構成成分のターンオーバーはある 細胞内の代謝や 構成成分のターンオーバーはない 1 細胞は常に損傷を受けているので 古くなった細胞を自ら始末するから 2 複製時の運命 ( 哀 ) 火傷や毒物などの要因による細胞損傷により 細胞が壊れてしまう過程 プログラムされた細胞死 1 形態形成過程では 活発な細胞増殖や分化が起きているが 特定の部位に細胞死が生じ 固有の形を作るのに役立つ 2 傷害 老化により機能不全となった細胞 がん細胞を自殺させることで生体に有害な影響が及ぶのを防ぐ 1 ネクローシスは病的要因でのみ起こるが アポトーシスは病的要因に加えて 形態形成などの生理的要因でも起こる 2 ネクローシスは細胞郡で一斉に発現するのに対し アポトーシスは散発的に発現する 3 細胞死において ネクローシスは細胞が徐々に肥大化するが アポトーシスは細胞が急速に縮小する 細胞レベルで細胞構成成分が変化することで 組織レベルで 細胞機能の低下と 機能低下による細胞死による細胞数の減少がおこる 次に 細胞機能の低下と細胞数の減少によって 組織 器官の機能の低下が起こる これが 固体レベルでの老化をもたらす ミトコンドリアにおけるエネルギー代謝で発生する活性酸素 ミトコンドリアの電子伝達系において 一部の O 2 は H と結合して水になる のではなく 遊離して活性酸素 O 2 - となる 活性酸素は他の分子から電子を奪って安定した形なろうとし DNA 等を電子を奪うことで傷つける 真核細胞の染色体末端にはテロメア構造が存在し このテロメアが DNA 複製ごとに短くなっていくため 1ウエルナー症候群症候群 DNA の構造や機能維持に必要なヘリカーゼ 核膜の構成成分であるラミン 2 八ッチンソン ギルフォード プロジェリア