細胞の分子生物学 第3章

議論点：なぜ生物は機能が限定されたタンパク質を多用する生命活動を選んだのか

結論：安定した機能を持つためには安定した構造をとる必要があり、その構造によって機能が決定されるため

細胞の分子生物学 第二章

 議論点「生物はどのようにしてATPを主要なエネルギー源として確立したのか」

結論「ADPやアデノシン四リン酸ではデメリットがあると考えられるから」

細胞の分子生物学 第1章

大林担当（参加者6名）

議論点：有性生殖を行う種の多くが雄と雌の2種類に分かれているのはなぜか

結論：多様性を確保するとともに、ゲノムに基づく種内分業を行うため。

細胞の分子生物学 20章 がん 第3章

 担当: 高橋和

参加者: 6名

【議論点】

ガンの環境因子を調べることはなぜ困難なのか

1. どういった環境因子ががんを引き起こすのか

・環境因子: 薬物によるもの，人種，生活習慣

・遺伝因子 < 環境因子

・データの少なさによるものなのか，倫理的な理由なのか

・がん発生率への環境の影響(p1128 fig20-37)

・変異原物質，摂食量，ホルモン，刺激，感染，組織損傷

2.なぜ環境因子の方ががん発生率への影響が大きいのか

・実際にデータとして，クラスタリングできるから

・環境に適応できない遺伝因子(?)

・時間経過による変化ががんを引き起こす

3. 遺伝因子と環境因子

    遺伝因子

・ゲノムは可読，定量化できる

・個人によるもの

・マウスなどで検証可能

    環境因子

・正確にモニターできない，要素が多すぎる

・比較実験しづらい(再現性が低い)

・変化する，不安定

4.環境因子はどうしたらモニターできるのか

・運動量(GPS)，睡眠量，摂食量，体重

・気温，湿度

・ヒトとの接触(精神面，感染症)

・腸内細菌，便の解析

・光強度，紫外線

5.結論

環境因子を完全にモニターできた場合，傾向が見えるかもしれない

細胞の分子生物学 20章 がん 第1-2節

 担当：高沢

参加者：6名

【議論点】
複数の異常細胞から癌が発生する場合一個の異常細胞から癌が発生する場合とどのような違いがあるのか

１．がんの特徴

    ・ほとんどのがんは１個の異常細胞から発生する（p1093）

        例外はどんなものか→例えば複数の異常細胞

    ・細胞の成長と分裂に関する制御を無視して増殖

    ・ほかの細胞の領地に侵入して増殖

    ・がんの原因

　    機能獲得変異、機能欠損変異

    ・進行するにつれ細胞が不均一になる

２．複数の異常細胞からがんが発生したときに起こりそうなこと

    ・複数に由来するがん細胞が融合する（複数の細胞から新たな1個の細胞が生じる）

　    ↑ヒト細胞では受精以外で起こる例が無い

    ・共存する（1個に由来するときは不均一になることから）

３．複数の異常細胞に由来するがんが共存しそうな理由

    ・互いに干渉しない（直接攻撃などができない）

    ・選択圧がかからない（資源が尽きるまで競争に転じない）

４．複数の異常細胞に由来するがんが共存した場合

    バリエーション増加することによって進行が早まる可能性がある

５．複数の異常細胞からがんが発生するには何が必要か

    ・がんの進化には複数の制約を超える必要がある（p1119）

    ・制約を超えるのは基本的に1個の細胞

        各々が別の有利な機能を持ち協力する→複数の細胞が同時に制約を超える

        →複数の異常細胞からがんが生じる

    butそもそもがん細胞は協調できなくなった細胞

６．結論
複数の異常細胞からがんが発生するためには、協力関係などにより複数の細胞が同時に1つの制約を超える必要があると考えられる。しかし、がん細胞は協調できなくなった細胞であるため難しい。仮に複数の異常細胞からがんが生じた場合は共存し、バリエーションの増加につながると考えられる。

細胞の分子生物学 第18章 細胞死

 担当：小林駿平

参加者：6名

【議論点】
なぜ実行カスパーゼの活性化は開始カスパーゼを介して行われるのか

１．アポトーシスの過程

アポトーシス誘発シグナルにより、開始カスパーゼの二量体を形成

→プロテアーゼドメインを活性化させ、特定部位を切断する

→実行カスパーゼ二量体が活性化

→アポトーシスが起こる

２．開始カスパーゼの特徴、機能

・通常は活性のない水溶性単量体

・一つの開始カスパーゼが複数の実行カスパーゼを活性化（連鎖増幅）

３．実行カスパーゼしかない場合のメリットデメリット

メリット

・二段階だったものが一段階になるため、処理がはやくなる

デメリット

・シグナルが大量に必要になる（種類、量）

・局在性が生まれ、細胞内の移動に余計な時間がかかる

４．開始カスパーゼを介した二段階制御のメリット

・連鎖増幅により効率が上がっている

・二段階制御の方がミスが少ない

・抑制と活性の制御が簡単（細胞死の量の制御）

→一つの受容体で活性と抑制両方のシグナルを受け取り制御を行うよりも、

　別々の受容体で受け取り、後に情報を統合したほうが制御が容易

・異なる入力経路に対し、同じ実行カスパーゼを使える

→開始カスパーゼを介することで、内因性と外因性のアポトーシス両方に、

　１種類の実行カスパーゼが適用できるため効率的

５．結論
二段階制御の方が効率や制御の容易さなどの観点でメリットが大きいため、実行カスパーゼの活性化は開始カスパーゼを介していると考えられる。

News & Views How DNA and RNA subunits might have formed to make the first genetic alphabet

 担当：近藤

参加者：6名

【議論点】

本文の仮説が正しかった場合，RNAとDNAの両方のヌクレオチドを含む核酸分子はなぜ分離をしたのか

1. DNAとRNAの構造的なちがい
   ・糖が異なる
   ・塩基の違い（ATGC）と（AUGC）
   ・RNA1本鎖、DNAは2本鎖
   ・DNAは変異が少ない
   ・RNAは分解されやすい
   ・DNAは構造を作りにくい（安定）
   ・RNAは水素結合しやすい
2. DNAとRNAの機能的な違い
   ・DNA（2億5000万塩基対）RNA（数千塩基対）
   ・RNA1本鎖、DNAは2本鎖（lifespan）
   ・DNAは極性がない
   ・DNA情報の保持、RNA伝令、アダプター
3. RNAとDNAの両方のヌクレオチドを含む状態の定義 ・同じ分子内にDNA（情報保持）RNA（伝達）が両方の機能がある ・伝達と情報保持の区別はない伝達分子のみを分解する酵素はない →分解する場合、遺伝情報自体も両方分解 ・塩基対ができる→2本鎖になれる ・分子の状態で機能を区別できる
4. 核酸分子を分離したことによるメリット
   ・必要な部分のみを切り出せる（状態を区別できない場合） ・伝達分子のみを分解することができる（状態を区別できない場合） ・状態（複製と転写）の区別が簡単 ・遺伝情報の修復の際に（一本鎖になるから）状態の区別が難しい（状態で区別する際）
5. 結論
   RNAとDNAを分離した方がメリットが大きいため分離したと考えられる。