20年、30年後の健康を・・・医学博士 内山明好管理栄養士 鶴田真子によるアンチエイジング・ダイエット・メタボ対策を掲載した健康情報サイトメタボヘルプ.com。

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見!第8回 「時計遺伝子のおはなし」

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皆さん、時計遺伝子という言葉をご存じですか?
1日の中でも昼は元気に活動モード、夜はおとなしくお休みモードといったリズムがありますし、体のさまざまなホルモンの量を
計ってみますと1日の中で変動があります。このリズムは太陽の動きと一致していて、ほぼ24時間です。
この体のリズムをコントロールしているのが時計遺伝子です。
遺伝子時計の仕組みが分かると、例えばダイエットには不向きな夜遅い時間の食事をするとどうして脂肪がたまりやすいのか 
という事がよく分かります。

細胞の中にも様々な時計遺伝子と呼ばれるリズムを刻んでいる遺伝子があり、このような遺伝子によって1日の昼と夜の代謝の波が
できています。これを概日リズム(サーカディアンリズム)といいます。
この中で標準時を決めている原子時計のように、体全体のリズムを決めている基準の時計遺伝子が脳の奥にある視交叉上核と
呼ばれるところにあります。

さて身近にある時計が時間を刻むことができるのは、たとえば振り子であれば、振り子が右にいったり左にいったり、ゼンマイ時計では
ゼンマイで回る歯車が右にまわったり左にまわったりと何かが規則的に動くことによってリズムを刻みます。それではこの時計遺伝子は何が動いてリズムを刻んでいるのでしょうか。

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まず生物学の基本をおさらいしましょう。
遺伝子の役割はタンパク質を作り出す設計図です。何かのきっかけで遺伝子のスイッチが入るとタンパク質が作り出されます。
ある程度タンパク質が溜まると、このスイッチが切れてタンパク質の生産がストップします。タンパク質は生産がストップすると
使われたり分解されたりで徐々に量が減って最後にはゼロになります。これが原理原則です。

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さて、時計遺伝子のひとつを例にとって説明します。ある時計遺伝子、これを遺伝子Aとしましょう。
この遺伝子から作り出されるタンパク質をA'とします。このA'はある程度溜まってくると、遺伝子Bのスイッチを入れるという
働きも持っていて、この遺伝子Bからタンパク質B'を作り出すスイッチを入れます。
B'はある程度増えると今度は遺伝子AがA'を作るスイッチを入れますが、A'があるうちは、B'はこのスイッチを入れられません。
ここは複雑なのでしっかりフォローしてくださいね。このB'は、A'が分解されてなくなると遺伝子Aのスイッチを入れてA'を
作らせます。ところでB'の方はA'がなくなりますので、遺伝子Bのスイッチも切れて、B'も作られなくなり、B'は時間とともに、
使われ分解されなくなります。

ということで、遺伝子AとBが交互に働いて、タンパク質A'とB'の量が一定時間ごとに規則正しく増えたり減ったりしています。
このA'とB'は体の細胞に信号を伝えるタンパク質ですから、A'が増えると活動的になって、昼モードとなり、今度はB'が増えると
細胞の活動が穏やかになって、夜モードとなる、ということを繰りかえすことで体のリズムを刻んでいるわけです。
このB'のひとつがBMAL1という脂肪蓄積にも係わるタンパク質で、これが夜増えてきます。つまり夜遅い時間に食事をすると
しっかり脂肪がたまってしまうという事がおわかりいただけるかと思います。

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体全体の様々な細胞の中で、多かれ少なかれ上記で述べたような現象が起こっていて、リズムを刻んでいますが、
すべての細胞できれいにリズムがそろっているわけではありません。しかし昼なのに体の一部はまだ休んでいる状態では困りますから、
このリズムをとりあえず朝にリセットする必要があるわけです。
この体全体のリズムをリセットできる体内時計が視交叉上核にある時計遺伝子です。これは朝起きて光を感じるとここにある
時計遺伝子が活動モードのスイッチを入れます。そうするとそれぞれの細胞にある時計遺伝子もそれに合わせて活動モードに
入るわけです。朝起きたらカーテンを開けて、しっかりと太陽の光を浴びる事が重要だという事もおわかりいただけましたか。

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ところが細胞の時計遺伝子の中には活動モードにはほど遠い状態のままで、きちんと体内時計全体がそろってくれないときがあります。
こんなときは朝すっきりしない、調子が悪いとなるわけです。逆に体全体の細胞の時計遺伝子がほぼ同じような状態に
そろったときには体全体で活動モードに入ることができて、今日は調子が良いぞ、ということになるわけです。
もうお気づきだと思いますが、寝る時間が一定しないだとか、夜なのにムチャ食いしているとか、夜遅くまでぎらぎらした光の中に
いるといった不規則な生活をしていると時計遺伝子がそろわずに、「調子わる~」、となってしまいます。

規則的な生活をしていてもそれぞれの細胞リズムはなかなかそろってくれないので、どうしても調子がよい日、悪い日ができてしまいます。
そこで必要なのが自分の体の声を聞く、自分の体と対話するということです。哲学的な難しいことをいっているわけではありません。
朝起きたらしっかりと光を浴びて、視交叉上核に朝だよ!と伝える。そして一息おいて、お茶でもコーヒーでもいいですから、
ゆっくりしながら今日の体調はどうかな?と感じてみてください。調子がよければイケイケどんどん、わるいときはそれなりに1日を
過ごしましょう。体全体はひとつのリズムで常に統一されているわけではないということをよく理解して、脳と体のリズムが
どうやったらそろえられるかという事を考えてみることが大切です。

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見!第8回 「時計遺伝子のおはなし」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第7回  「遺伝子検査は何を検査しているの?」

遺伝子ふしぎ発見 第7回
遺伝子ふしぎ発見 第7回
遺伝子ふしぎ発見 第7回
現在行われている多くの遺伝子検査は、体の代謝に係わる重要な酵素や、細胞の働きに係わるタンパク質の設計図である、
DNAの並び方を見ています。
そして標準的な並び方の人に比較して、どの程度健康に対するリスクが高くなるのかを示してくれます。
それがDNA解析とか遺伝子解析と呼ばれるものです。
ですので、遺伝子検査では将来的に「どんな病気になるか」ではなく、
「どんな病気になりやすいか」、ある病気になる確率が高いか低いかを見るわけです。

なりやすい病気がわかれば個人別にその対策も立てやすいという事につながりますよね。
遺伝子ふしぎ発見 第7回

遺伝子ふしぎ発見 第7回
遺伝子は、巧妙な仕掛けでDNAの並び方がタンパク質に翻訳されます。
それらタンパク質が体を形作ったり、代謝を支えたりしているわけですが、遺伝子もときどき書き間違いが起こります。
タンパク質はアミノ酸がいくつもつながったものですが、このうちのたったひとつのアミノ酸が入れ替わったとすると何が起こるのでしょうか。
アミノ酸1個くらいどうという事はないだろうと思いがちですが、たったひとつのアミノ酸が異なるだけで、できあがるタンパク質全体の
構造が変わってしまうこともあるのです。

たしかにタンパク質はアミノ酸がつながったヒモのようなものではありますが、ヒモのようにグニャグニャと自由にしているわけではなく、
立体的に一定の形になるように折りたたまれています。これは特定のアミノ酸の並びからアミノ酸同士が手をつないだり、
反発し合ったりするために特定の立体構造をとるということです。

たったひとつのアミノ酸が置き換わっただけで、この立体構造が変わってしまい、そうなると
そのタンパク質が本来持っている機能も変わってしまうという事が起こるわけです。

たとえば、置き換わったアミノ酸が糖分や脂肪の代謝に係わる酵素だったりすると、立体構造が変わってしまうことで
糖分や脂肪の代謝がうまくいかなくなる、ということが起こりうるという事です。
もちろん代謝の上で絶対不可欠な酵素であった場合は生まれてすぐにこの不具合が症状として出てきます。
これが先天性の病気、遺伝病です。ところがほとんどの場合は他の酵素が手助けしたり、別の代謝ルートが活発になったりして、
うまくその不具合が表に出るのを防いでくれます。

遺伝子ふしぎ発見 第7回

そうはいっても長年このような不具合の中で代謝が行われていると、標準的な代謝を行っている人値比べると
無理がかかっているわけで、その上更に食事などで甘いものや油っこいものをたくさん食べて肥満になると、外からも無理を
強いる事になり、それが40歳代、50歳代になってきてその無理がたたり、たとえば血糖値、コレステロールや中性脂肪の
検査値が急に上がってくる、という現象が起こるのです。

もちろん標準的な遺伝子を持っている人でも甘いものや油っこいものを好んで食べたり、そのため肥満したりしますと血糖値、
コレステロール、中性脂肪値が上がってくるわけですが、このような遺伝子の変化によって代謝の酵素に変化のある人では、
異常値が出てくる年齢が早かったり、一端異常値を示すようになってからその先の動脈硬化へ進むのが早くなったりと
いうことが起こるのです。

標準的な並び方の人に比較して、どの程度健康に対するリスクが高くなるのかを
調べることができる検査、これが遺伝子検査なのです。

メリットは、個人個人に合わせた対処方法を見つけることができ、未来に発症する可能性がある病気を未然に防ごうとする
対策をとることができるのです。遺伝子の持っている「力」を考えながら生活習慣を変えることで、細胞がいきいきと
活動出来るようになり、若さや美しさを保つことができ、また健康管理への対策を効果的に行うこともできるようになります。

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第7回  「遺伝子検査は何を検査しているの?」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第6回  「部屋が片付かないのは、遺伝子由来?」

遺伝子ふしぎ発見 第6回
遺伝子ふしぎ発見 第6回
遺伝子ふしぎ発見 第6回
染色体の成分を詳しく分析しますと、タンパク質だけでなく「核酸」と呼ばれる物質が大量に含まれることがわかりました。
この「核酸」という物質は細胞の中でもほとんどが細胞の核の中にあることもわかりました。
そこでこの「核酸」が子孫に形を伝える要素の本体だと推理されたわけです。
「核酸」には2種類あって、ひとつはリボ核酸(RNA)ともうひとつはデオキシリボ核酸(DNA)です。
この2種類の核酸がそれは見事な仕組みでタンパク質を作り上げていくことを明らかにしたのが、有名なワトソンとクリックの
2重らせんモデルです。この発見の話は他の多くの著書に書かれていますので、興味のある方はそちらをお読みください。
ワトソン本人が書いた「二重らせん」、クリック本人が書いた「熱き探究の日々」などが有名ですが、最近では福岡伸一氏の
「生物と無生物のあいだ」にも詳しくかつドラマティックに紹介されています。

遺伝子ふしぎ発見 第6回

DNAはチミン(T)、シトシン(C)、グアニン(G)、アデニン(A)の4種類の塩基が並んでできています(RNAではチミンの代わりに
ウラシル(U)という塩基になります)。この中で、アデニンとチミン、グアニンとシトシンがお互いにくっつき合う性質を持っています
(RNAではアデニンにウラシルがくっつきます)。
この塩基の並び方がタンパク質の設計図、すなわち遺伝子の本体であることが明らかになったのです。
DNAはひとつの染色体の中で1本の長い「ひも」として存在しています。そうするとこの塩基の並び方さえわかれば、遺伝子と
そこから作られるタンパク質が明らかになるわけです。

遺伝子ふしぎ発見 第6回

こんな話と部屋を片付けられない話とがどんな関係があるの?と不思議に思われるでしょうが、次にDNAからタンパク質が
作られていく過程を説明してから、最後にそのお話にいきましょう。

DNAからタンパク質が作られるといっても、この長いひものDNA全部からタンパク質が作られるわけではありません。
このDNAのごく一部が遺伝子として子孫に形を伝える役割を果たしているのです。ヒトゲノム計画で人のDNAのすべての配列が
明らかになりましたが、遺伝子として働いているのはびっくりするほど少ないことがわかったという事は前の講座で書きましたね。

ではどうやってDNAの必要部分だけを読み取っているのか、その仕組みはこうです。

遺伝子ふしぎ発見 第6回

DNAの塩基の並び方をRNAが一端すべて読み取ります(図の①と②)。次にそのRNAの中でタンパク質を作る上で必要な部分が
切り取られます。これをスプライシングと呼びます(図の③)。切り取られたRNAはまたつなぎ直されて(図のm-RNAです)、
核の外に出ます(図の④)。核の外に出ると細胞質の中に浮かんでいるリボソームというタンパク質製造装置に運ばれます。
このリボソームの中ではRNAの並び方に合わせて(塩基を3つだけもっている別の種類のt-RNAが塩基の並び方によって
特有のアミノ酸を運んできます)、アミノ酸がつなぎ合わされていきます(図の⑤)。アミノ酸には食べ物から取らなければ
いけない必須アミノ酸として20種類あり、これが長くつながったものがタンパク質です。

こうしてできあがったタンパク質は細胞の活動に使われたり、古くなった部分の修復に当てられたりといろいろな役割を
果たしていくのです。


遺伝子ふしぎ発見 第6回

それにしてもタンパク質ひとつ作るのに、なぜこんな面倒なことをやっているのでしょうか。それは生命誕生のときからずっと
同じこのやり方を基本的にはそのままで、部分的に少しずつ変えながら、また元々そこにある材料をうまく使って、
新しいものを作り出すという、「もったいない」精神の塊みたいなものが生物の基本原則にあるからです。

生物が進化するという事は、生物を構成しているタンパク質が変化するという事ですから、進化の過程で新たなタンパク質が
たくさん作り出されたことになります。生物の進化はある日突然別の生物が誕生する、ということではなく、少しずつ異なった
性質のタンパク質が作られて、生物全体が変化するという過程をとります。
この遺伝子の中にはそうやって営々として進化してきた過程が残されているのです。

遺伝子ふしぎ発見 第6回

DNAの中では遺伝子として使われる部分はわずかです。
それが一端RNAにすべて読み取られて、スプライシングという過程を経て、最終的なタンパク質の設計図ができあがります。
このスプライシングがどの様にコントロールされているかは、まだ完全にはわかっていません。

進化して新しいDNAの並び方ができたのだから、使われなくなったDNA部分はさっさとなくしてしまい、わざわざ
スプライシングなどという面倒くさい過程を使わない方がよほど効率的だと思うのですが、生物は、今は使わなくなったこの
遺伝子の配列もいつかまた使う日が来るのではないかとばかりに、せっせと貯め込んでいるのです。

どうです、なんかどこかで聞いた話ではありませんか?多くの人がものを貯め込んで捨てられない、というのはもしかしたら
生物のもっている基本的な仕組みそのものから来ているのかも知れません。

生活をしていると多くの不要品がたまってきます。それは人生の一時期には役に立った品物であったわけです(まあ中には
使うと思って買い込んだけど結局使わなかったという品物も数多くありますが・・・)。
いつの日か成長し、生活が変わって使われなくなったものも、「またいつか使うかも」、と捨てられずに部屋にどんどんたまって
いきます。これはまさに生物の持っているDNAの仕組みそのものです。

昨今、断捨離とかいって、やたらと不要なものを捨てましょう(もちろん断捨離=ものを捨てるという事ではないですが)という
ことが流行っているようですが、そんな簡単にはいかないというのがよくおわかりいただけたかと思います。
だってそれが生物の仕組みそのものであり、それが生物誕生以来数億年続いている営みなのですから。


ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第6回  「部屋が片付かないのは、遺伝子由来?」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第5回  「遺伝子はどこにあるの?」

遺伝子ふしぎ発見 第5回
遺伝子ふしぎ発見 第5回
遺伝子ふしぎ発見 第5回
1900年代のはじめに顕微鏡が発達してくると、細胞が観察の対象となりました。
そうすると細胞が分裂することがわかり、ある時期だけ非常によく染料に染まる物質が細胞の核の中に出てくることがわかりました。
これは「染色体」と名付けられました。
顕微鏡による観察で、染色体は普段は2本一組で存在し、分裂するときになるとこれが二倍に増えて二つの細胞に分かれます。

ところが精子や卵子になると2本一組の染色体が1本になり(減数分裂)、それが受精のときに一緒になって
通常の数の染色体になるということがわかりました。

遺伝子ふしぎ発見 第5回

遺伝子ふしぎ発見 第5回
アメリカのサットンという研究者はこの染色体の振る舞いが、メンデルのいった遺伝子の説と
よく合うことに気がつき、ある仮設を立てました。

◆仮説  遺伝子は染色体の中にある

この頃は、それぞれの形質(豆の形が丸いとか皺があるといった外見の性質)は独立に遺伝すると考えられていました。
ところがモルガン(トーマス・ハント・モルガン)というアメリカの研究者はショウジョウバエを使った研究で85種類の形質
(眼の色とか羽の形など)の遺伝について調べたところ、いつも一緒に遺伝する形質のグループがあることがわかりました。

すなわち、いつも一緒に遺伝する形質は一つの染色体上にあり、関連して遺伝しない形質は、別の染色体上にあると考えられましたが、
いつも一緒に遺伝する形質が時折一緒にならないときがあることもわかりました。

そのころ顕微鏡による詳しい観察で、染色体が交差する像が観察されることが報告され、モルガンは、これが本来一つのグループ
としてまとめて遺伝するはずがそうならない理由だと推理したわけです。

遺伝子ふしぎ発見 第5回

染色体が交差して乗り換えが起こるという現象から、もし染色体の上に遺伝子が乗っていたら、それは遺伝子間の距離に
関係してグループの形質が置き換わる割合が変化するのではないかとモルガンは考えました。
つまり遺伝子間の距離が離れていれば、それだけ置き換わる率が高くなるわけです。
細かいことは省くとして、このようにして彼はショウジョウバエの形質を伝える遺伝子の地図を作りました。
遺伝子ふしぎ発見 第5回

以上のように細胞の核の中にある染色体と遺伝子の関係が明らかになりましたが、依然としてどのようにそういった遺伝子から
タンパク質が作られるのかは謎のままでした。
それを解き明かしたのが有名なワトソンとクリックでしたが、詳しくは次回の解説でお話しましょう。


遺伝子検査をする際、「何を診るのですか?」という質問をよく受けます。
遺伝子の存在について、遺伝の仕組みについて基本的な知識を持っていただければ、遺伝子検査をより身近に感じていただけ、
検査結果についてもご理解、ご納得いただけることでしょう。

20年、30年後の健康を守るために、今知っておくべきことをしっかりとキャッチしてください。


ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第5回  「遺伝子はどこにあるの?」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第4回  「なぜダイエットに遺伝子検査が必要?」

遺伝子ふしぎ発見 第4回
遺伝子ふしぎ発見 第4回
皮下脂肪と内臓脂肪
体にたまる脂肪には2種類あるのはご存知かと思います。
1つは、皮膚の下にたまる皮下脂肪、2つ目は内臓、特に腸の周りにつく脂肪である内臓脂肪です。
女性では女性ホルモンの働きで皮下脂肪がたまりやすく、胴回り、おしりの周囲、二の腕などにつきやすい特徴があります。

皮下脂肪には体に衝撃が加わったときにやわらげる働きもありますので、お腹の中の子供を守るという意味もあるようです。
また動きの少ないところにたまりやすいということも特徴といえます。
いろいろな文化の背景があるのでしょうが、胴回りにあまり脂肪がなくキュッと締まっているのがいわゆるきれいな体型とされ、
みなさんそこをめざしてがんばっているというところでしょうか。

皮下脂肪と内臓脂肪

引き締まった体型を作るには
引き締まった体型を作るにはどうすればよいでしょうか。
単純にいえば、余分な脂肪(皮下脂肪でも内臓脂肪でも)を貯めないこと、ということになります。
ところが余分な脂肪を貯めないために、「食事をしなければよいのだ!」とばかりにせっせと食事を減らすダイエットに
励んでも一向にやせてこない。それもそのはず、人の体は飢えから生命を守るというシステムがありますから、
せっせとダイエットをしてもこのシステムによってそう簡単にはたまった脂肪は減らせないのです。
拙著Q脳ダイエットにその辺は詳しく書いていますのでご覧下さい)

なかなか痩せない理由とは?
脂肪を貯めないための方法は、食事の管理、食欲のコントロール、運動などと様々な面から総合的に
やらないとうまくいきません。
そうやってがんばればそれなりの結果は出ますが、大してがんばったようにはみえないのにすっきり痩せる人もいれば、
水だけで過ごしてもなかなか体重が落ちない人もいる、この違いは何なのでしょうか(残念ながら後者がほとんどだと思いますが)。

脂肪が貯まる理由は色々ありますが、1つは「脂肪を代謝する酵素の働きの違い」です。
脂肪を代謝する酵素は山のようにあり、それぞれが関連してネットワークを作っています。

脂肪を貯めない、そして効率的に消費するためには、それらの酵素の働き具合が自分の中でどうなっているかを知ることが大切です。

それではそんな酵素の働き具合をご紹介してまいりましょう。

痩せる体を作るには ~血液採取の方法~
血液採取の方法~
酵素の働き具合を知るためには、たとえば血液をとって計る方法があります。
ところがこの方法は、ある一時点での酵素の量はわかりますが、酵素は体の状態により
増えたり減ったりします。ですから体の状態を一定にしてから計る必要があるわけです。
たとえば糖分や脂肪分の代謝の要であるインスリンというホルモンは、血液中の糖分の
状態によって増えたり減ったりします。
そこで思いっきり甘い、糖分たっぷりの砂糖水を飲ませておいて、計るのが一般的です
(これを糖負荷試験といいます)。
ホルモンの値でしたら、ホルモンは血液中に流れているので、このように計ることができますが、
ホルモンが働くためには細胞にくっついて、細胞の中に入り込んでいかないと
その作用が発揮できません。

細胞にはこのようにホルモンをくっつける特殊な装置、「受容体」というものがあって、ここでもホルモンの
働きを調節しています。
「受容体」は細胞の膜の表面にあって、血液の中を流れているわけではありませんから、別の方法で測る必要があります。
そこで、遺伝子検査が重要になってきます。


痩せる体を作るには ~遺伝子検査~
遺伝子検査~
インスリンというホルモンは膵臓の細胞で作られますが、この細胞の中にあるインスリンの
設計図である遺伝子や、そのインスリンが働くべき相手の細胞にある、受容体の設計図
である遺伝子、こういった遺伝子を分析すれば、それらの設計図がまともに書かれているか
どうかがわかります。

遺伝子検査が必要な理由
驚かれるかもしれませんが、遺伝子はときどき間違って書かれていることがあり(これを変異遺伝子といいます)、
そのときにはその遺伝子から作られる酵素や受容体などがきっちり働かなかったり、全く働かなかったり、まったく違う働きを
してしまったり、ということがあります。

さすがにインスリンは非常に重要なホルモンなので、多少間違っていてもちゃんと働くように2重、3重の安全装置が
仕掛けられています。ところがすべてのホルモンや受容体にそんな安全装置があるわけではありません。
そうすると遺伝子のちょっとしたミスが、大きく代謝に影響してきます。
血液検査だけでなく、遺伝子の検査が必要なのはそのような面からも言えるのです。



遺伝子の違いから分かるそれぞれの肥満傾向
遺伝子検査~
同じような食事をしていても、すぐ肥ってしまう人、たくさん食べているのに
肥らない人、そんな違いは遺伝子の違いからも来ています。
このシリーズの最初に肥満遺伝子の話を書きましたが、総カロリー量を
考える場合、すなわち1日でどのくらい食べるのが適量なのかを知るには
大きな意味がありますが、それだけが肥満のすべてではないのです。

ですから脂肪の代謝に係わる複数の酵素や受容体の遺伝子状態を分析して、
それを考慮した食事や運動の指導をすることで、やみくもにダイエットするよりはるかに効率的で、体に負担の少ないダイエットができるのです。

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第4回  「なぜダイエットに遺伝子検査が必要?」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第3回  「遺伝子の正体って?」

遺伝子ふしぎ発見 第3回
遺伝子ふしぎ発見 第3回

遺伝の法則 ~メンデルの法則~

そこで理科の教科書によく登場するのが、メンデルという神父さんです。
この方は教会の畑で栽培しているエンドウ豆(グリーンピースともいいますが)の形がある一定の法則に則って
子孫に伝わることを発見しました。
これがメンデルの法則です。この研究は大変手間と根気のいる作業だったと想像できます。

メンデルの法則について

実際この研究は1856年から1863年の7年にかけて行われ、1866年に研究論文として発表されました。
そして1868年、修道院長に選出されるとさすがに教会の仕事が忙しくなったのでしょう、この研究は終わりを迎えました。

メンデルの法則について

メンデルの法則について
それではちょっと簡単に研究の中身を覗いてみましょう。
エンドウ豆の形には丸いなめらかなものと皺のはいったものがあります。
丸い豆を作る木と皺の入った豆を作る木を掛け合わせると、その一代目の子孫はすべて丸い豆になりました。

メンデルの法則について

ところがこの一代目の子孫同士(すなわち丸い豆のなる木)を掛け合わせると、今度は4分の1の確率で
皺の入った豆ができてきました。

メンデルの法則について

様々な組み合わせで行っても常に一定の割合で丸い豆と皺の入った豆が出現することをつきとめ、また色やさやの形といった
別の外見についても同様の法則が成り立つことを証明しました。

メンデルの法則について

ここまででしたら、誰でも根気よくがんばればできる話ですが、ここからがメンデルさんのすごいところで、この丸と皺という形を
伝える要素(ファクター:実際彼はそう呼んでいたようです)はそれぞれ2つあって、
それが対になった形で存在すると推理したのでした。

つまり丸を伝える要素をWWとし、皺を伝える要素をwwとします。これらを掛け合わせると組み合わせとして、すべてWw となります。
ところが実際に出てくる豆は丸いものばかり。ここでメンデルさんはすごいことを考えつきました。つまりWはwより形を表す力が
強いのだと(これを優性といいます)。

Wとwが一緒になった場合、外に現れる形はWWでもWwでもどちらも丸い形になるということです。

ところが二世代目では4分の1の確率で皺のある豆ができます。
これはどういうことかというと、二世代目はWwとWwの掛け合わせになりますから、組み合わせとしてはWW、 Ww、wW、wwとなります。
WW、 Ww、wWは外見としてはすべて丸い豆、わずかにwwのみが皺のある豆となります。

メンデルの法則について

よくぞこんなことを考えついたものです。
最近の研究では、丸い豆はアミロペクチンという枝分かれしたデンプンが多く含まれ、皺の寄った豆にはアミロペクチンが
少ないことがわかりました。このWという要素はこのアミロペクチンを作る酵素の設計図がまともであったということです。
wには逆にその設計図が壊れていた、ということになります。もちろんアミロペクチンが多い方が美味しいのはいうまでもありません。

いかがでしたでしょうか?
今回は、生命体としての形を伝える物質として、その存在について解説してみました。
皆様の未来の健康をお届けするために、より正しい知識を持っていただくために、今後も遺伝子講座を続けてまいりたいと思います。


ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第3回  「遺伝子の正体って?」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第2回  「遺伝子検査で何がわかるの?」

遺伝子ふしぎ発見 第2回
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ワトソン博士とクリック博士が遺伝子の正体は核の中にあるDNA(デオキシリボ核酸)だと発見したのが1953年のことです。
細胞の核の中には染色体というものがあって、それはDNAが長いひものような状態でつながっている。
そのつながりが読み取られてタンパク質が作られる。でもその紐状のDNA全体が読み取られるわけではなく、
部分的にタンパク質に翻訳されている部分がある。
これが遺伝子と呼ばれるものだ。というのが大雑把なDNAと遺伝子の話です。

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さて、遺伝子を検査すると将来なりやすい病気が皆わかってしまうといったイメージで捉えられることが
多いのですが、そんなことはありません。

最近の研究で遺伝子は唯一絶対の存在ではないことがわかってきました。
もちろんいくつかの遺伝病のようにひとつの遺伝子がちょっと壊れていたために重大な病気を引き起こす場合もありますが、
これは極めてまれです。

たとえば生活習慣病に関わる遺伝子も数多くありますが、この辺の遺伝子は多少壊れていても、それらがいくつか積み重ならないと
病気は出てきません。

ですからこれは、日常病院などで行われている血液検査と同じように考えていただいて結構で、ただ血糖値やコレステロールを調べる
血液検査が現在の体の状態を示すのに対して、遺伝子検査は将来の病気へのなりやすさを検査するということになります。
それらの結果を基にして、「あなたは遺伝子的にはこんな弱点があり、現状の体の状態はこんなことだから、
将来病気にならないようにするにはこんな対策よいでしょう」というお話ができるわけです。

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2003年に人の細胞の染色体にあるすべてのDNA解析が終わりましたが、遺伝子の数は拍子抜けするくらい少なく、
約2万3千個でした(文献によりいくつかの詳細な数字が出ていますが、数え方にもよるのでだいたいこの程度の数と理解してください)。
体にあるタンパク質の種類は数十万といわれていますので、遺伝子がタンパク質の設計図とすると、まったく数字が合わなくて、
ひとつの遺伝子が複数のタンパク質を作っていることになります。

それではある遺伝子がどんなタンパク質を作ったらいいのかということを、何が決めているのでしょうか?
それは体の中の環境です。
すなわち「血糖値の高い状況が続く」とか「中性脂肪やコレステロールが高い状態が続く」とか、そんな状況になりますと
内臓脂肪や皮下脂肪に脂肪を貯め込んで処理しようとするわけですが、その処理するためのタンパク質を作り出す必要があり、
そのために普段は他の働きをするタンパク質を作っている遺伝子が切り替わってそういったタンパク質を作り出すようになります。

これは製造工場と同じで、ひとつの生産ラインでいつも同じものを作っているわけではなく、
必要に応じて同じラインで別の製品を作るようにするのと一緒です。

最近のインテリジェント工場ではひとつの生産ラインを器用に使い分けて少量多品種生産に対応しているわけですが、
遺伝子もまさにそういった機能を持っているわけです。

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遺伝子検査の臨床応用もまだ始まったばかりで、発展途上の面は否めませんが、少なくとも遺伝子の変異と病気の
なりやすさの関係はある程度わかってきていて、より効率的な医療や予防医学の面で貢献が始まっています。

私どもはそのような医学の最前線の研究結果を利用して、より確度の高いダイエットや、メタボリックシンドロームの
治療等を行っているところです。
皆さまにも遺伝子をもっと身近に感じていただきながら、惑わされることのないよう正しい知識を持っていただき、
健康生活のサポートの一環としてお役立ていただけたら幸いです。

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見! 第2回  「遺伝子検査で何がわかるの?」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見!第1回 「日本人は太りやすい体質? ~肥満遺伝子について~」

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見!

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見!

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最近時おり「肥満遺伝子」という言葉を目にします。
なにやら日本人に多いという情報もあるかと思います。肥満遺伝子という名前から、
この遺伝子を持っている人は皆肥満してしまう・・ というように誤解する人がけっこう多いので、少し解説してまいります。

実は肥満遺伝子というのは通称で、別に肥満を起こさせる特別の遺伝子があるわけではありません。
この肥満遺伝子と名前をつけられた遺伝子のひとつにアドレナリンβ3受容体をつくる遺伝子があります。
受容体とは

さて、アドレナリンというストレスがかかったときに出てくるホルモンがありますが、このアドレナリンがくっつく受容体というのが
何種類かあり、その中でβ3という名前のついた受容体があります。
この受容体は特に褐色脂肪細胞に多くあります。

脂肪を貯めておく脂肪細胞にも種類があって、大きくは褐色脂肪細胞白色脂肪細胞に分かれます。
このうち褐色脂肪細胞というのは熱を作って体温を保つ働きをする脂肪細胞です。寒さにさらされたり、
食べ過ぎたりするとアドレナリンがでて、β3受容体が刺激されます。そうすると褐色脂肪細胞にある「UCP1」という
タンパク質の働きが高まって熱産生が起こります。

一方、内臓脂肪などに多い白色脂肪細胞にはアドレナリンβ2受容体があって、アドレナリンの刺激を受けると
細胞内にある脂肪の分解が起こって、脂肪酸を放出して熱産生を高めたりストレスに備えたりします。

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ところが最近の研究では、このβ3受容体を作る遺伝子の働きがおかしいとこういった脂肪代謝による熱産生や
エネルギー消費がうまくいかずに基礎代謝が下がってしまうということがわかってきました。
この働きのおかしい遺伝子というのは、遺伝子の一部が変化していて、変異遺伝子(ちょっと変わりものの遺伝子といった意味)と
呼ばれています。つまりβ3アドレナリン受容体の遺伝子が変異遺伝子だと、基礎代謝が200Kcalほど
低くなるというわけです。

このようにエネルギー代謝に関わって基礎代謝を下げる変異遺伝子のことを肥満遺伝子といったり、倹約遺伝子と呼んだりしています。
肥満遺伝子という呼び方のインパクトが強かったためか、これが広まってしまったというわけです。

肥満と大いに関係する「基礎代謝」。
さてこの基礎代謝が200Kcal少ないということは、あまり多く食べなくても生きていけるということです。
古代、飢餓が一般的であった時代を生きのびてきた人々の子孫が私たち日本人ですから、当然多くの日本人が
この倹約遺伝子(肥満遺伝子)を持っています。
統計的には日本人の約30~35%くらいの人がこのβ3受容体の変異遺伝子(倹約遺伝子または肥満遺伝子)を
持っているといわれています。このような肥満遺伝子と呼ばれる変異遺伝子は今では60種類くらい見つかっていますが、
その中の代表がこのアドレナリンβ3変異遺伝子です。

食べ物があまりない時代は基礎代謝が200Kcal低いということで、生き延びるチャンスが多かったわけですが、
食べ物が十分ある現代にあっては、当然この遺伝子を持っていない人と同じ量だけ食べればその分エネルギーが余って
脂肪として蓄積するということです。
ですからこの肥満遺伝子を持っている人は食べる量を減らすか、
余計に運動しないと肥りやすいということになります。


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さて、褐色脂肪細胞にあるというタンパク質を作る遺伝子に変異がある場合も、100Kcalほど基礎代謝が落ちます。
この変異遺伝子も肥満遺伝子というわけです。不幸にして(現代ではそうですが、古代にあっては「幸いにして」、
というべきなのでしょう)これらの遺伝子を両方持っている人は相当な倹約型ですから、ちょっとでも食べすぎれば
肥満になりやすいことになります。

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それでは白色脂肪細胞にあるアドレナリンβ2受容体の遺伝子に変異があった場合はどうなるのでしょうか。
これは逆に脂肪代謝が亢進します。
すなわちこの変異遺伝子を持っている人は基礎代謝が200Kcalほど変異遺伝子のない人に比べて
高いのです。
また運動などで脂肪燃焼が余計に起こります。

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もちろんこのような肥満遺伝子を持っていなくても食べ過ぎれば誰でも肥満になります。
肥満遺伝子を持っていなければ肥満しないということではないというのは、以上のお話しでおわかりいただけるのではと思います。
以上のように同じ肥満といってもいろいろな遺伝子が関わって起こってきますので、ダイエットにあたっては
しっかりと遺伝子変異の型をみて対策を立てることが、現在では一番よい方法だといえるでしょう。

ドクター内山の「遺伝子」ふしぎ発見!第1回 「日本人は太りやすい体質? ~肥満遺伝子について~」

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ドクター内山こと内山明好(うちやま あきよし)
Dr.内山(内山 明好)

浜松医科大学医学部卒業。医学博士。
同大学整形外科学入局、ハーバード大学骨疾患研究所留学。
その後エーザイ株式会社、グラスソ・スミスクライン株式会社にて薬事、薬剤安全性臨床開発等の部門長、 担当役員を歴任後、株式会社アーテイジ代表取締役社長及び、アーテイジ栄養代謝研究所の所長として健康増進事業に取り組む。現在、医療法人社団宗友会パークサイド広尾レディスクリニック理事長。

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