突然?異

突然?異 （とつぜんへんい、英 : Mutation ）とは、生物やウイルスがもつ遺?物質の質的?量的?化。および、その?化によって生じる?態。

核?葉??において、 DNA 、あるいは RNA 上の ?基配列に物理的?化が生じることを遺?子突然?異という。染色? の?や構造に?化が生じることを染色?突然?異という。

細胞や個?のレベルでは、突然?異により表現型が?化する場合があるが、必ずしも常に表現型に?化が現れるわけではない。また、多細胞生物の場合、突然?異は生殖細胞で?生しなければ、次世代には遺?しない。

表現型に?異が生じた細胞または個?は 突然?異? （ ミュ?タント 、 mutant ）と呼ばれ、?異を起こす物理的?化?的な要因は ?異原（ミュ?タゲン ^{[注? 1]}）という。個?レベルでは、?癌や機能不全などの原因となる場合がある。しかし集?レベルでみれば、突然?異によって新しい機能をもった個?が生み出されるので、進化の原動力ともいえる。

英語やドイツ語ではそれぞれ ミュ?テ?ション ^{[注? 2]}、 ムタチオン ^{[注? 3]}、と呼び、この語は「?化」を意味するラテン語に由?する。

遺?子突然?異 [ 編集 ]

遺?子突然?異は、 DNA複製の際のミスや化?物質によるDNAの損傷および複製ミス? 放射線照射によるDNAあるいは染色?の損傷、トランスポゾンの?移による遺?子の破?などによって引き起こされる。突然?異には、一つのヌクレオチドが別の ?基に?わる点?異や、一つから複?のヌクレオチドが?入または欠失するものもある。

点?異はコドンの1番目のコ?ドに?異が起きる場合と2?3番目のコ?ドに起きる場合がある。前者と後者の?異がコ?ドの場所に?係なく一律に起きるならば、2?3番目のコ?ドに?異が起きて ?? しても??するアミノ酸が?化しないサイレント?異が、1番目のコ?ドの?異より多く子孫に引き?がれていく。第1コ?ドに?異があり、アミノ酸が?化したタンパク質は?異前の機能を保持できないことが多く、このような?異?は生存に不利になることが多いと考えられる一方で、このような?異が生存に有利となる場合もあり、そのような?異は進化の要因となりうる。

遺?子をコ?ドする領域以外（イントロン）の?異や、遺?子?でもアミノ酸配列や ?? 量を?化させない場合はサイレント?異となる。

詳細は「中立進化? 」および「分子時計」を?照

機能に影響がある点?異は、別のアミノ酸にコドンが?化する非同義?異、アミノ酸のコドンが終止コドンに?わるナンセンス?異、終止コドンがアミノ酸のコドンに?わる?み過ごし?異がある。三つのヌクレオチドで一つのアミノ酸をコ?ドするため、?入?欠失したヌクレオチドが3の倍?だとアミノ酸の?入?欠失が起こり、そうでないときはコドンの?み?がずれアミノ酸配列が大きく?わるフレ?ムシフトなどが起こる。

分類 [ 編集 ]

中立的突然?異 ^{[注? 4]}: 自然選? （自然淘汰）に有利でも不利でもなく、中立的な突然?異（ →「中立進化? 」「分子時計」各項を?照）。
非表現突然?異 ^{[注? 5]}: 遺?的レベルでは?異が起きているが、表現型ではわからない?異。
復?突然?異 ^{[注? 6]}: 突然?異遺?子が再び?異を起こして、元の遺?子に?る?異。
サプレッサ突然?異 ^{[注? 7]}: 抑?遺?子?異とも。 tRNA のアンチコドンを?化させ終止コドンを認識できるようになり、アミノ酸鎖の合成が終了されなくなる?異。
適?的突然?異 ^{[注? 8]}: ランダムに突然?異が起きるのではなく、周りの環境に適?して起こすと考えられた突然?異。現在では否定されている。

遺?子突然?異 [ 編集 ]

点突然?異 ^{[注? 9]}: 1個のヌクレオチドの置換または欠損または?入の?異。
ミスセンス突然?異 ^{[注? 10]}: コドン?の?基の?化または置換により、本?入るべきものとは別のアミノ酸が合成されたポリペプチド中に入り、異常タンパク質が作られる突然?異。
ナンセンス突然?異 ^{[注? 11]}: アミノ酸のコドンを終止コドンにする?異。
フレ?ムシフト突然?異 ^{[注? 12]}: ?基の?入、欠失によってオ?プンリ?ディングフレ?ムがずれる突然?異。

誘?要因 [ 編集 ]

?品による刺激や ^[1]、電離放射線やイオンビ?ム ^[2]など高エネルギ?粒子 ^[3]が遺?子を傷つけることで誘?（誘起）される。また、植物では?養障害によっても誘?されることが報告されている ^[4]。

染色?異常 [ 編集 ]

詳細は「染色?異常」を?照

染色?異常は、染色? の構造異常や、それに伴う障害が起こる?異である。染色?異常による突然?異には、染色?構造の?化や染色??の?化などがある。

染色?構造の?化による突然?異 [ 編集 ]

欠失 - 染色?の一部が失われる。
- 例: 白いカラス、オレンジ色のモグラ、?→白になった犬（ラブラド?ル?レトリバ? 種）
逆位 - 染色?の一部が通常の逆の向きになる。
重複 - 染色?の一部が重複する。
?座 - 染色?の一部が切れて、別の染色?に?がる。

染色??の?化による突然?異 [ 編集 ]

倍?性 - 染色??が2倍、3倍、4倍のように整? 倍になる。
- 種無しスイカ - 通常のスイカがゲノムの2倍の染色?を持つのに?し、3倍の染色?を持つ。
異?性 - 染色??が1本または?本?減する。
- ダウン症候群 - 21番染色? を1本余分に持つ。

影響 [ 編集 ]

?細胞の突然?異は腫瘍の?症につながることがある。

詳細は「 ?性腫瘍#がん?生の機序（メカニズム）」および「 ?癌性」を?照

生殖細胞が突然?異を起こし、それが無事に?生?成長すれば、その個?の全細胞のDNAが?異した?態となり、部位によっては親と異なる遺?形質が?現することがある。さらにそれが子に遺?し、幾世代に渡って?異が累積していけば、ついには別の種へと?化することになり、これが進化のプロセスの一つと考えられている。

細菌やウイルスは突然?異によりワクチンの型?化や治療?への抵抗力を獲得することがあり、治療?予防を困難にしている。ただし細胞や個?が突然?異を起こしたとしても、細胞なら分裂能力、個?なら繁殖能力を持たない場合も多く、?異したものがその個?のみで終わる場合も少なくない。また個?の場合は、繁殖能力を持っていたとしても、必ずしも?異したDNA部分が遺?されるわけではないので、やはり?異が遺?されるとは限らない。

?史 [ 編集 ]

突然?異を?見し、命名したのはオランダの生物?者ユ?ゴ??ド?フリ?スで、1901年のことだった。ここから進化が突然?異によって起こるという突然?異? を提唱した。

突然?異を人?的に誘?できることを??的に?明したのはハ?マン?J?マラ? である（ →「人?突然?異」項を?照）。マラ?はショウジョウバエに X線を照射し、次世代の致死率を測ることにより、理論値から推測した。以後、生物?（遺?? ）では人?的に突然?異を誘導する ?異導入により突然?異?を得て、その表現型を?察することで、遺?子の機能を解析してきた。

?連項目 [ 編集 ]

脚注 [ 編集 ]

注? [ 編集 ]

^ 英 : mutagen
^ 英 : mutation
^ ? : Mutation
^ 英 : neutral mutation
^ silent mutation
^ 英 : back mutation
^ 英 : suppressor mutation
^ 英 : adaptive mutation
^ 英 : point mutation
^ 英 : missense mutation
^ 英 : nonsense mutation
^ 英 : frameshift mutation

出典 [ 編集 ]

^ 河口豊, 土井良宏, 伴野豊, 藤井博「卵浸漬法によるN-メチル-N-ニトロソウレアのカイコの?生に及ぼす影響と突然?異誘? 」『日本????誌』第54?第3?、日本????、1985年、213-221頁、 doi : 10.11416/kontyushigen1930.54.213 。
^ 田中淳「イオンビ?ムによる植物の突然?異誘? 」『RADIOISOTOPES』第52?第4?、日本アイソト?プ協?、2003年、186-194頁、 doi : 10.3769/radioisotopes.52.186 、 ISSN 0033-8303 、 NAID 130004127588 。
^ 鈴木雅雄「 4. ライサイエンスへの利用 4.3炭素およびネオンイオンビ?ムによって誘?された細胞死と突然?異」『Radioisotopes』第44?第11?、日本アイソト-プ協?、1995年11月、818-823頁、 doi : 10.3769/radioisotopes.44.11_818 、 ISSN 00338303 、 NAID 10003718968 。
^ 野口?吉「水?における燐欠乏による突然?異の誘起」『育種??誌』第8?第3?、日本育種??、1958年、137-141頁、 doi : 10.1270/jsbbs1951.8.137 、 ISSN 0536-3683 、 NAID 130003479486 。

[1] 英 : mutagen

[2] 英 : mutation

[3] ? : Mutation

[4] 英 : neutral mutation

[5] silent mutation

[6] 英 : back mutation

[7] 英 : suppressor mutation

[8] 英 : adaptive mutation

[9] 英 : point mutation

[10] 英 : missense mutation

[11] 英 : nonsense mutation

[12] 英 : frameshift mutation

[13] 河口豊, 土井良宏, 伴野豊, 藤井博「卵浸漬法によるN-メチル-N-ニトロソウレアのカイコの?生に及ぼす影響と突然?異誘? 」『日本????誌』第54?第3?、日本????、1985年、213-221頁、 doi : 10.11416/kontyushigen1930.54.213 。

[14] 田中淳「イオンビ?ムによる植物の突然?異誘? 」『RADIOISOTOPES』第52?第4?、日本アイソト?プ協?、2003年、186-194頁、 doi : 10.3769/radioisotopes.52.186 、 ISSN 0033-8303 、 NAID 130004127588 。

[15] 鈴木雅雄「 4. ライサイエンスへの利用 4.3炭素およびネオンイオンビ?ムによって誘?された細胞死と突然?異」『Radioisotopes』第44?第11?、日本アイソト-プ協?、1995年11月、818-823頁、 doi : 10.3769/radioisotopes.44.11_818 、 ISSN 00338303 、 NAID 10003718968 。

[16] 野口?吉「水?における燐欠乏による突然?異の誘起」『育種??誌』第8?第3?、日本育種??、1958年、137-141頁、 doi : 10.1270/jsbbs1951.8.137 、 ISSN 0536-3683 、 NAID 130003479486 。

[注? 1]

[注? 2]

[注? 3]

[注? 4]

[注? 5]

[注? 6]

[注? 7]

[注? 8]

[注? 9]

[注? 10]

[注? 11]

[注? 12]

[1]

[2]

[3]

[4]

表話編 ? 進化
共通祖先の?? （英語版） ? 進化の年表（英語版）
進化の過程	生命の?史（英語版）生命の起源パンスペルミア? 適? (生物?) 適?放散外適? 不適? （英語版）大進化（英語版）小進化（英語版） ?斂進化平行進化共進化種分化遺?的多?性方向性選? （英語版）協調 (進化) （英語版）絶滅進化の? （英語版）
集?遺? の仕組み	遺?的浮動遺?子流動突然?異自然選??
進化?生? の構想	疎通モジュ?ル性表現型の可塑性
器官と生物?的過程の進化	老化細胞遺?子耳眼鞭毛鳥類の飛行毛? 人類の知能モジュラ? 多細胞生物性
分類群の進化	生物多?性鳥類チョウ恐? イルカとクジラ菌類馬ヒトインフルエンザ昆? キツネザル生命軟?動物植物ジュゴンクモ
種分化の形態	向上進化退行的進化分岐進化
進化論の?史（英語版）	チャ?ルズ?ダ?ウィン種の起源ネオダ?ウィニズム現代の?合（英語版）遺?子中心主義生命 (分類木)
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