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2017年8月21日 (月)

DNAを共有する細菌

「細菌が世界を支配する」世界で、人類はいつまで抵抗できるか?リンク
より
>細菌が人間が開発した抗生物質に対応する方法は、形質転換、形質導入、接合によりDNAを変えて進化する様である。
(人類の場合の環境適応は、オス・メスの交配でのDNA進化であるが、腸内細菌や皮膚上の細菌も多数持っている。その意味では進化の塗り重ねで細菌にも十分対応できるはずと思うが、抗生物質という化学物質に対しては、誤った対応しか出来ないのでは)
___________________________
DNAを共有する細菌
 遺伝子導入によって、細菌は別の微生物から有用な遺伝子を受けとるこ
とができる。
真核生物の場合、藻類から人間にいたるすべての生きもので、遺伝子の導
入は配偶子の融合というたったひとつの仕組みだけで起こる。
ォスとメスの1個ずつの配偶子が受精卵(接合子)を作り、そこに両親か
ら受けついだDNAが入る。
ところが細菌と古細菌は、おもに3つの方法で遺伝子をやりとりすること
ができる。
形質転換、形質導入、接合だ。
これらはすべて、娘細胞を生みだすことによって実現する標準的な遺伝子
の共有ではなく、ふたつ以上の成熱した細胞のあいだで起こるので、遺伝
子の水平伝播と呼ばれているO 形質転換は、細菌がDNAを周囲の環境から
直接取りこむときに起こる。
核様体またはプラスミドのどちらかに入っていたDNA分子が利用される。
どちらの場合も、別の細胞が死んで溶け、水生環境で分解されたDNAだ。
生きた細菌細胞が生息環境でそうしたDNAを見付けると、その高分子化合
物にくっつき、酵素を利用してほどきにかかる。
DNAは、はしごに似た二重らせんの構造をしている。
そこで酵素ははしごの横棒をつぎつぎに切って、DNAを1本ずつに分ける。
1本はそのまま分解してしまうが、細胞は残りの1本を内部に取りいれ、そ
こで自分のDNAに組みこむ。
 形質導入は、バクテリオファージが細菌細胞に感染して、別の微生物の
DNAを持ちこむことで起こる。
ファージが細胞のDNA複製手段を乗っとっても、その細菌を殺さなければ、
細菌細胞は一部に異なるDNAをもつ新しい子孫を作ることになる。
それまで自然界にはなかった、まったく新しい細菌が、増殖をはじめる。
 細胞間のプラスミドの移動は、接合によって起こる。
接合は、ふたつの細胞が性線毛と呼ばれる管によって物理的に結びつくた
め、細菌版の有性生殖とも言われてきた。
一方の細胞からもう一方の細胞に性線毛を伝わってDNAが移動したあと、
性線毛は切れる。
接合の結果、受容側の細胞は新しい遺伝子を既存のDNAに組みこむ。
その細胞が分裂すれば、娘細胞およびその後の世代はこれらの遺伝子をも
つことになる。
 細菌で起こる遺伝子導入は、抗生物質耐性遺伝子を細菌集団のあいだで
伝えられるという点で、最も深刻な影響をおよぼす。
ここで説明してきたDNAをやりとりする3つの方法のどれかひとつを使える
かぎり、細菌どうLが近縁である必要はない。
プラスミドは抗生物質への耐性に利用される遺伝子を複数もつことがわか
っているので、これまでの数十年間で抗生物質耐性が拡大した最大のルー
トは、プラスミドの移動だろうと考えられる。
細菌における遺伝子導入の進化について、生物学はまだ
すべての疑問を解明できていないが、これらのシステムが細菌にもたらす
利点に疑問の余地はない。
 



岸良造

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