DNAの変異について

質問

分子生物学にお詳しい方、教えてください。

シトシンが低い頻度において、シトシンがウラシルに、５－メチルシトシンがチミンに変化するには、アミノ基がとれて、酸素が結合する必要があるかと思いますが、これは、脱アミノ化が起きて、酸化反応が生じるような、いわば、多段階反応が起きる必要があるのでしょうか？
アミノ基がとれるだけで、酸化されないようなことは生じるのでしょうか?
もし、そのようなことがあれば、塩基ではなくなり、すぐに修復の対象となるものなのでしょうか?
この変異は、生体内でどのようなことが原因で生じるのでしょうか？

大変、恐縮でございますが、お詳しい方、是非とも、よろしくお願い致します。

回答No.2

pseudos · ベストアンサー

決して 詳しくは無いのですが、お邪魔致します。m(_ _)m　質問者さまのご質問では、かえって こちらが勉強させて頂いております。ありがとうございます。m(_ _)m

● ＞ シトシンが低い頻度において、シトシンがウラシルに、５－メチルシトシンがチミンに変化するには、アミノ基がとれて、酸素が結合する必要があるかと思いますが、これは、脱アミノ化が起きて、酸化反応が生じるような、いわば、多段階反応が起きる必要があるのでしょうか？

シトシン → ウラシル、５－メチルシトシン → チミン の反応は、脱アミノ化反応 （脱アミノ反応） ですね。この脱アミノ化反応は、加水分解による アミノ基の水酸基への置換 です （下記引用）。ですので、「多段階反応」 では無い ように思います。

201329 ＤＮＡの塩基にＵが使われない理由？ （生物史から、自然の摂理を読み解く）
http://www.biological-j.net/bbs/bbs.php?i=200&c=400&m=201329

DNAの変化 （DNA修復）
↑ 「脱アミノ反応」 の項目をご覧下さい。
http://133.100.212.50/~bc1/Biochem/repair.htm

● ＞ アミノ基がとれるだけで、酸化されないようなことは生じるのでしょうか?
＞ もし、そのようなことがあれば、塩基ではなくなり、すぐに修復の対象となるものなのでしょうか?　

上記のように、脱アミノ化反応が多段階反応で無い のであれば、「アミノ基がとれるだけで、酸化されないようなこと」 は生じない と考えます。

● ＞ この変異は、生体内でどのようなことが原因で生じるのでしょうか？

ＤＮＡの変異についての一般的な原因であれば、紫外線や化学物質 （発癌物質 など） などが挙げられると思いますが、上記の脱アミノ化反応の原因となると、残念ながら 不勉強で、特定できません。m(_ _)m ただ、生体内で起こっているかは 定かではありませんが、亜硝酸は 「強い脱アミノ化剤である」 （上記引用２） そうです。

また、上記引用１ では、「そもそもＣ（シトシン）には、変異が起こりやすい部分があることが知られています。 ＞Ｃは4位にアミノ基がついてますが，アミノ基(-NH2)は酵素反応でなく，細胞内で自然に加水分解され酸素に置き換わりＵになります　＞32億塩基対のヒトＤＮＡには14億ほどのＣがありますが，1日に約120分子がＵに変わるそうです．微々たるものですが，とにかくＤＮＡが自然に変化することは確かです」 （原文ママ） とあり、「自然に」 の意味するところが難しいのですが、さしたる特別な原因もなく、この脱アミノ化反応は 起こるのではないか と、私は解釈しました。

…最後に、質問者さまの先日のご質問では、私の回答Ｎｏ．２ の不心得で、質問者さまから頂戴した 【お礼】 まで、"巻き添えを食う" こととなってしまい、大変なご迷惑をお掛け致しました。お詫び申し上げます。 ただ、この 【お礼】 自体は、幸い、拝見することができました。過分なお言葉、痛み入ります。m(_ _)m　とても励みになります。^ ^

今回引用のサイトは、全てよそさまのサイトです。ありがとうございます。m(_ _)m

お礼

毎度、ご回答いただきまして誠にありがとうございます。
シトシン → ウラシル、５－メチルシトシン → チミン の反応は脱アミノ化反応という反応で、加水分解による、アミノ基の水酸基への置換なんですね。しかも、酵素反応ではなく、自然に置換しやすいのですね。
シトシンは、変異が入りやすい部位があり、３２億塩基対のうちの１４億ほどのシトシンが一日、１２０分子がウラシルに変わってるんですね。非常に、具体的で、衝撃的でありました。

本当に、毎回、しかも、感銘を受けるご回答どうもありがとうございます。
ただ私の質問に答えてくださるだけでなく、ご自身の見解もそえてくださることで、非常にわかりやすさが増強されておりますし、何よりも嬉しく思っております。
pseudos様のご回答は、私の知識の隙間を埋めていただいており、私の宝であります。
毎回、回答いただいているのを、見るたびにテンションがあがってますし、スッキリしてます。本当に、感謝しております。

大変、厚かましいですが、またご回答いただけると、嬉しいです。
今回もどうもありがとうございました。

回答No.1

ga111

ちょっとと意味がわかりませんが、想像するに、、、。私は詳しくありませんけど、DNAの修復とそのパーツであるヌクレオチドの生合成は区別するべきです。

DNAの修復は、上記の場合は主にその変異領域が（相補鎖部分を残した形で）切り取られて、正常なヌクレオチドが補給される形で、入れ替えられます。

お礼

ご回答ありがとうございます。

おっしゃる通りだと思います。もちろん、それは存じた上で、質問させていただいております。