エピジェネティクスとは

＊DNAの塩基配列の変化はない　けれど

＊ゲノムが後天的に修飾される　ことで

＊遺伝子発現パターン
（どの遺伝子が読まれ　読まれないか）が決まり

＊それにより
　作られるタンパク質の種類や量が違ってくるので　
　体質が規定される

という現象であることを前回説明しました


しつこいようですが　ポイントは

＊DNAの塩基配列には変化がないのに

＊後天的な環境因子の刺激により
　
＊作られるタンパク質の種類や量が違ってくること　

です

ここは大切な点ですので　
しっかりと理解されてください

また　後天的な環境因子には
栄養素・代謝物・化学物質などが含まれていることも
重要です




だから
胎児のときのお母さんの栄養状態などにより
遺伝子発現のパターンが変化して　
それが遺伝子に記憶として維持され体質となるわけです

ここも大切な点ですので　しっかりと理解されてください


＜エピジェネティクス制御は
　遺伝子を読みやすくしたり　読みにくくしている＞

「遺伝子が読まれる」ということは
DNAからRNAに転写されて　
RNAからタンパク質が作られることです

ここの詳細は「ネコでもわかる遺伝子のお話」で
説明しましたので
忘れてしまった方　興味がある方は
復習されてください



逆に「遺伝子が読まれない」ということは
DNAからRNAに転写されず
タンパク質が作られないことです

エピジェネティクス制御　
が行っているのは

遺伝子を読みやすくしたり　
読みにくくしている　こと
つまり
DNAからRNAに転写されやすくする　
または　されにくくする　ことです

再度　ここも大切な点ですので
しっかりと理解されてください


＜転写因子による遺伝子発現制御＞

では　DNAからRNAへの転写は
どのような機序で規定されているのでしょう？

その詳細を理解するために有用な例として
前回説明した細胞が分化する仕組みについて　
もう一度詳しく解説します

脳や心臓の細胞は　
ともに同じ受精卵から分化してきます

つまり受精卵も脳細胞も心臓細胞も　
核には同じ遺伝子を持っています

それなのに　
性質の異なる脳細胞や心臓細胞が
分化してくるのはなぜか？

それは　
脳細胞や心臓細胞では　
読まれている遺伝子の種類（パターン）が
異なるからです

下図では
皮膚の細胞　神経の細胞の
遺伝子発現パターンの差異が例示されていますが

皮膚では　
遺伝子A　B　Cのすべてが読まれているのに

神経では　
遺伝子A　Bは読まれず　
遺伝子Cだけ読まれている



皮膚や神経の細胞だけでなく　
脳細胞も心臓細胞も
それぞれ
核にあるDNAの20％ほどしか読まれていません

あとの80％のDNAは読まれていない
つまりRNAに転写されていない

そして　
読まれている遺伝子のパターンが異なるので
同じ受精卵から　
異なる働きを持った細胞が分化してくる

どうしてそんなことが起きるのか？

それは　
脳や心臓の細胞を分化させるために
重要な働きを有する
組織特異的・発生段階特異的な転写因子群
の作用によります

転写因子とは　
DNAのプロモーター　エンハンサーなどの
特定の部位に結合して
DNAからRNAへの転写を促進したり　
逆に抑制したりするタンパク質です




＜エピジェネテイクス制御により
　転写因子が目的のDNAに結合して
　作用を発揮できるようになる＞

脳細胞や心臓細胞の分化を規定する
組織特異的・発生段階特異的な転写因子が
結合できるDNAの部位は決まっていますから

その部位に転写因子が
きちんと結合できるように　
DNAの状態を整えておかないといけない

このように
特定の転写因子が
目的の部位にきちんと結合できるように　
DNAの状態を整えることが　
エピジェネティクス制御の本質
と言えるかもしれません

こうしたエピジェネティクス制御があるからこそ
脳細胞や心臓細胞に特異的な
組織特異的・発生段階特異的な転写因子群が
目的のDNAに結合できて　
RNAに転写され
各細胞に特異的なタンパク質が作られるので
脳細胞や心臓細胞が分化することができる

そんなふうに理解して良いと思います

では　
どのようにしてDNAは読まれやすくなるか？
転写因子が
DNAのプロモーターやエンハンサ―に
結合しやすくなるか？

それには
＊DNAのメチル化
＊ヒストン修飾
という現象が関与します

これこそが
エピジェネテイク制御が行っていることです

次回から　それらについて説明します