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DNA損傷の真実：あなたの体では毎日どれくらいの遺伝子損傷が起きているのか？
私たちの体の中では、DNA の損傷と修復という目に見えない戦いが毎日行われています。自然な老化によるものでも、外部環境によるものでも、DNA の損傷は驚くほど頻繁に発生します。研究によると、人間の細胞は 1 日に約 10,000 回の DNA 損傷を経験します。マウスやラットなどの他の生物では、その数は 100,000 にもなります。これらの損傷は単一の化学構造の変化に限定されず、鎖切断、ヌクレオチドの欠落、さらには 8-ヒドロキシ-2'-デオキシグアノシン (8-OHdG) などの化学的に変化した塩基基も含まれます。
DNA 損傷は異常な化学構造であり、突然変異は遺伝子配列の変化です。
これらの DNA 損傷は細胞の正常な機能に影響を及ぼすだけでなく、がんの発生など、より深刻な病理学的変化を引き起こす可能性もあります。修復メカニズムは存在しますが、必ずしも効果的ではなく、特に脳細胞や筋肉細胞など、分裂しなくなった細胞では、多くの損傷が細胞に蓄積する可能性があります。このダメージが時間の経過とともに蓄積されると、老化現象が発生します。加齢とともに DNA 損傷の量は徐々に増加し、この現象は老化の DNA 損傷理論を説明するためにますます使用されるようになっています。
細胞周期中には、有糸分裂に入る前に細胞が健康な状態であることを確認するチェックポイントが複数あります。
細胞には DNA 損傷を検出するためのチェックポイントが複数あります。 G1、G2、および紡錘体アセンブリのチェックポイントは重要であり、特にこれらの重要な期間中の DNA の整合性を監視します。特に S 期では、細胞は DNA 損傷に対して最も脆弱です。これは、DNA 損傷の発生がランダムであるだけでなく、細胞のライフサイクルとも密接に関連していることを示唆しています。これらの事実に基づいて、DNA 損傷の多様性とその結果についてより深く理解することができます。
細胞への酸化ダメージは、代謝と加水分解によって毎日発生します。
自然に発生する DNA 損傷は、主に加水分解中の化学結合の切断と細胞代謝による酸化物質の放出によって生じます。細胞が酸化されると、損傷は避けられません。具体的には、酸化ダメージにより DNA の構造が変化し、30 種類以上の変化が生じます。したがって、このような危険な環境において、細胞がこれらの課題にどのように反応するかが科学的研究の焦点となっています。
DNA 修復経路には、遺伝子除去修復や相同組換え修復など、いくつかの重要なメカニズムが含まれます。
DNA が損傷すると、細胞はそれを修復するか、細胞死プログラムを起動するかを選択できます。損傷を修復できない場合、細胞は自己破壊を選択します。このプロセスはアポトーシスと呼ばれます。アポトーシスは有害な突然変異や発癌を防ぎます。研究により、約 17 個の DNA 修復タンパク質が DNA 損傷に対応するために連携して機能し、これらのタンパク質の修復機能とアポトーシス信号が交互に機能して、細胞が損傷したときに保護を提供することがわかっています。
炎症は酸化的 DNA 損傷につながる重要な要因です。
慢性肝炎や胃炎などの炎症性疾患は、活性酸素種の増加につながり、細胞内の酸化ストレスを強め、DNA 損傷のリスクを高めます。この種の損傷は修復機構によって軽減できますが、損傷が修復能力を超えると再生機構が活性化され、最終的に癌の発症を促進します。
毎日何万もの DNA 損傷に直面すると、この目に見えない戦いは私たちの健康にどのような影響を与えるのだろうかと自問せずにはいられません。
