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細胞はどのように突然変異を扱いますか?

細胞は、DNA配列の変化である突然変異に対処するための洗練されたメカニズムを進化させました。これらのメカニズムは、2つの主要なカテゴリに分類されます。

1。突然変異の防止:

* DNA修復メカニズム: 細胞には、損傷したDNAを修正するためのさまざまな修復システムがあります。これらのシステムは、DNA複製中のエラーを修正し、紫外線などの環境要因によって引き起こされる修復損傷、さらにはいくつかのタイプの変異を逆転させることさえできます。

* DNAポリメラーゼによる校正: DNA複製中、DNAをコピーする酵素であるDNAポリメラーゼには、校正機能が組み込まれています。彼らは、新しく合成されたDNA鎖のエラーをチェックし、見つかった場合に修正します。

* チェックポイントコントロール: これらは、DNA複製または修復に問題がある場合、細胞周期を一時停止する監視システムです。これにより、分割を続ける前にエラーを修正するためのセルに時間が与えられます。

2。既存の突然変異への対処:

* 許容メカニズム: 突然変異を修復できない場合、細胞は変化を許容するメカニズムを開発する可能性があります。これらのメカニズムには以下を含めることができます。

* エラーが発生しやすいDNAポリメラーゼ: これらの酵素は、たとえ新しいエラーを導入したとしても、損傷したDNAをバイパスできます。これは危険な戦略になる可能性がありますが、細胞がDNAを複製し続けることができます。

* 代替スプライシング: このプロセスはmRNA配列を変更し、DNA配列が変異している場合でも細胞が機能性タンパク質を生成できるようにします。

* アポトーシス(プログラム細胞死): 突然変異が深刻すぎる場合、または重要な遺伝子に損傷を与える場合、細胞はアポトーシスを受ける可能性があります。これにより、変異した細胞が生物に害を及ぼす可能性があることを防ぎます。

* 免疫系: 免疫系は、変異、特に癌性のものによる異常なタンパク質を発現する細胞を認識および破壊することができます。

変異の結果:

* 中性変異: 多くの変異は中性であり、それは細胞や生物に顕著な影響を与えないことを意味します。

* 有益な突然変異: いくつかの突然変異は有益であり、生物に利点を提供します。これらの突然変異は、進化の背後にある原動力です。

* 有害な突然変異: いくつかの突然変異は有害であり、病気や障害につながります。これらの変異は、遺伝子の機能を破壊し、さまざまな健康問題を引き起こす可能性があります。

突然変異と修復のバランスは、人生にとって重要です。一部の変異は有益ですが、ほとんどは有害です。細胞は、遺伝的完全性を変化する環境に適応する必要性と常にバランスをとっています。変異に対処するために細胞が使用する複雑なメカニズムは、遺伝的不安定性の常に存在する脅威にもかかわらず、生命が繁栄することを保証します。

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