突然変異の基礎をわかりやすく解説

突然変異がなぜ起こるのか、そしてなぜ必ずしも悪いことではないのかを解説します。

  1. 突然変異の定義

    突然変異とは、DNAを構成する塩基配列に元とは異なる変化が永続的に生じる現象のことです。

  2. 発生原因

    突然変異は、DNAが複製される過程で自然に生じる誤りによって起こることもあれば、紫外線や放射線、特定の化学物質といった外部要因(変異原)によって生じることもあります。

  3. 突然変異の種類

    塩基一つが別の塩基に置き換わる点突然変異から、塩基が挿入・欠失する場合、染色体の一部がまるごと変化する大規模な突然変異まで、種類はさまざまです。

  4. 突然変異は必ずしも有害ではない

    ほとんどの突然変異は有害か、あるいはほとんど影響のない中立的なものですが、まれに生存に有利な形質を生み出す突然変異は自然選択を通じて集団内に広がり、進化の原動力になることもあります。

  5. 生殖細胞変異と体細胞変異

    卵子や精子といった生殖細胞に生じた突然変異は子孫に遺伝しますが、体細胞に生じた突然変異はその個体だけに影響し、次の世代には受け継がれません。

  6. 代表的な例

    ヘモグロビン遺伝子の塩基一つが変化して起こる鎌状赤血球貧血症のように、たった一つの塩基変化だけでも赤血球の形と機能に明確な変化が現れることがあります。

完璧な複製というものは存在しない

細胞が分裂するたびにDNAは非常に正確に複製されますが、この過程でまれに誤りが生じたり、外部要因によってDNAが損傷したりすることもあります。こうして塩基配列に生じる変化を突然変異と呼び、突然変異は生命の多様性と進化にも重要な役割を果たしています。

突然変異を修正する技術も知っておきましょう

近年は、望まない突然変異を精密に修正したり、逆に特定の位置に意図的な変化を起こしたりする遺伝子編集技術が発展しており、CRISPR遺伝子編集がその代表例です。

よくある質問

突然変異は必ず悪いものですか?

いいえ。ほとんどの突然変異は有害か、ほとんど影響がありませんが、まれに生存に有利な形質を生み出す突然変異があり、こうした変異は自然選択を通じて集団に広がり、進化の原動力になることもあります。

紫外線を多く浴びるとなぜ突然変異のリスクが高まるのですか?

紫外線はDNAを構成する塩基の間に異常な結合を引き起こし、塩基配列に誤りを生じさせることがあります。こうした損傷がきちんと修復されないと、突然変異として残ることがあります。