| 基礎編 |
| 1章 遺伝子からタンパク質へ 遺伝情報システムの概略 3 |
| 1.1 生物における遺伝情報の流れ 3 |
| 1.2 遺伝情報の実体 4 |
| 1.2.1 DNAとRNAの化学構造 4 |
| 1.2.2 ポリヌクレオチドの特徴 5 |
| 1.3 核酸間の情報伝達機構 6 |
| 1.3.1 DNA二重らせん構造の特徴 6 |
| 1.3.2 DNAの複製原理 7 |
| 1.3.3 DNAからRNAへの情報伝達(転写) 8 |
| 1.4 RNAからタンパク質への情報伝達(翻訳) 9 |
| 1.4.1 アミノ酸とポリペブチド 9 |
| 1.4.2 3連塩基(コドン)がアミノ酸を指定する 11 |
| 1.4.3 遺伝暗号表 11 |
| 1.4.4 終止コドンと開始コドン 12 |
| 1.4.5 コドンとアミノ酸残基の対応の仕方 13 |
| 1.4.6 tRNAによるコドンからアミノ酸への情報変換 14 |
| 1.5 まとめ 14 |
| 上級コース セントラルドグマ 15 |
| 2章 遺伝子の実体とその存在形態 19 |
| 2.1 遺伝子の実態を解明した歴史的実験 19 |
| 2.1.1 グリフィスによる形質転換の発見 19 |
| 2.1.2 エイブリーの実験 20 |
| 2.1.3 ハーシー・チェイスの実験 21 |
| 2.2 DNAが二本鎖である証拠 22 |
| 2.2.1 チャルガフの通則 22 |
| 2.2.2 DNAの熱変性と再生 23 |
| 2.3 遺伝子としてのDNAとRNAの立体構造 25 |
| 2.4 DNAの超らせん構造 27 |
| 2.5 細胞内でのDNAの存在形態 28 |
| 2.5.1 原核細胞 29 |
| 2.5.2 真核細胞 29 |
| 2.6 まとめ 35 |
| 上級コース(1) 二本鎖DNA以外の遺伝子 36 |
| 上級コース(2) DNAの左巻き二重らせん構造 37 |
| 3章 DNAの複製 39 |
| 3.1 はじめに 39 |
| 3.2 複製モデル 半保存的複製 39 |
| 3.2.1 メセルソンとスタールの実験 40 |
| 3.2.2 オートラジオグラフィーによる観察 41 |
| 3.3 DNAポリメラーゼ 42 |
| 3.3.1 DNAポリメラーゼI 42 |
| 3.3.2 DNAポリメラーゼII,III 44 |
| 3.4 DNA複製機構のモデルと岡崎フラグメント 45 |
| 3.5 DNAの連結 47 |
| 3.6 複製に関する酵素群 47 |
| 3.7 複製起点での複製開始機構 50 |
| 3.8 一本鎖DNAの複製 52 |
| 3.9 レプリコン説と種々のDNA複製様式 54 |
| 3.9.1 レプリコン説 54 |
| 3.9.2 種々のDNA複製様式 55 |
| 3.10 線状DNAの末端問題 56 |
| 3.11 DNA合成の修復 57 |
| 3.12 まとめ 59 |
| 上級コース(1) DNAの組換え 60 |
| 上級コース(2) 複製時以外のDNA修復 63 |
| 4章 DNAからRNAへ 転写 65 |
| 4.1 転写プロセスの概略 65 |
| 4.2 原核生物の転写 67 |
| 4.2.1 RNAポリメラーゼ 67 |
| 4.2.2 プロモーター 68 |
| 4.2.3 転写の開始と伸長 69 |
| 4.2.4 転写終結 70 |
| 4.3 原核生物における転写制御 72 |
| 4.3.1 プロモーターの塩基配列 72 |
| 4.3.2 構造遺伝子の上流の制御部分へのDNA結合タンパク質の結合 72 |
| 4.3.3 RNAポリメラーゼ分子への特定分子の結合 緊縮制御 77 |
| 4.3.4 σ因子の交換による転写すべき遺伝子の選択 78 |
| 4.3.5 mRNAの二次構造変化によるターミネーターシグナルの出現と消失 転写減衰 78 |
| 4.4 真核生物の転写 82 |
| 4.4.1 真核生物のRNAポリメラーゼ 82 |
| 4.4.2 プロモーターと転写制御領域 83 |
| 4.4.3 基本転写因子と転写開始 83 |
| 4.4.4 転写制御因子と転写メディエーター 88 |
| 4.4.5 転写の伸長と終結 88 |
| 4.4.6 真核生物における転写制御 89 |
| 4.5 mRNAの転写後プロセシング 91 |
| 4.5.1 キャップ形成 91 |
| 4.5.2 ポリ(A)の付加 93 |
| 4.5.3 スプライシング 93 |
| 4.6 mRNAのプロセシング過程における制御(転写後制御) 98 |
| 4.6.1 mRNAの安定性による制御 98 |
| 4.6.2 その他の制御 98 |
| 4.7 tRNA前駆体のプロセシング 99 |
| 4.8 rRNA前駆体のプロセシング 100 |
| 4.9 まとめ 100 |
| 上級コース(1) 選択的スプライシング 101 |
| 上級コース(2) RNAエディティング 103 |
| 5章 RNAの複製,転写と逆転写 107 |
| 5.1 二本鎖RNAの複製と転写 107 |
| 5.2 一本鎖(+)RNAの複製 108 |
| 5.2.1 バクテリオファージ 109 |
| 5.2.2 植物ウイルス 110 |
| 5.2.3 動物ウイルス 114 |
| 5.3 一本鎖(-)RNAの複製 114 |
| 5.4 レトロウイルスにおける逆転写 114 |
| 5.4.1 逆転写反応の概略 114 |
| 5.4.2 ゲノム構成 115 |
| 5.4.3 逆転写反応の実際 117 |
| 5.4.4 転写とプロセシング 120 |
| 5.5 まとめ 120 |
| 6章 タンパク質の合成 翻訳 121 |
| 6.1 概略 121 |
| 6.2 翻訳にかかわる分子と暗号解読ルール 122 |
| 6.2.1 リボソーム 122 |
| 6.2.2 mRNA 123 |
| 6.2.3 tRNA 125 |
| 6.2.4 遺伝暗号の解読ルール 126 |
| 6.3 翻訳プロセスの素過程 129 |
| 6.3.1 tRNAのアミノアシル化 129 |
| 6.3.2 翻訳開始反応 130 |
| 6.3.3 ペプチド鎖伸長反応 132 |
| 6.3.4 翻訳終結反応 133 |
| 6.3.5 リボソームのサブユニットへの解離 133 |
| 6.4 真核生物の翻訳反応 134 |
| 6.4.1 mRNAの特異構造 134 |
| 6.4.2 翻訳開始反応 134 |
| 6.4.3 伸長反応と終結反応 136 |
| 6.5 翻訳反応に影響する抗生物質 136 |
| 6.6 生成タンパク質の局在化 137 |
| 6.7 翻訳制御 143 |
| 6.7.1 SD配列 143 |
| 6.7.2 mRNAの二次構造 143 |
| 6.7.3 翻訳産物自身による翻訳抑制(オートレギュレーション) 145 |
| 6.7.4 リボソーム活性に起因するアテニュエーション様機構による翻訳制御 145 |
| 6.7.5 フレームシフト 147 |
| 6.7.6 アンチセンスRNAによる制御 148 |
| 6.7.7 リン酸化による制御 150 |
| 6.7.8 NMD 151 |
| 6.8 まとめ 152 |
| 上級コース 翻訳についての諸問題 153 |
| 応用編 |
| 7章 遺伝子操作の誕生 167 |
| 7.1 遺伝子操作誕生の要因 168 |
| 7.1.1 プラスミドとファージ 168 |
| 7.2 遺伝子操作誕生のための基盤技術 171 |
| 7.2.1 プラスミドDNAの分離精製 171 |
| 7.2.2 DNA鎖の切断・連結 173 |
| 7.2.3 トランスフォーメーション(形質転換)とトランスフェクション(DNA感染) 175 |
| 7.2.4 DNA塩基配列決定法の開発 176 |
| 7.3 遺伝子操作誕生の歴史 181 |
| 7.3.1 バーグの実験 181 |
| 7.3.2 コーエンらの実験 181 |
| 7.3.3 異種DNAの発現 182 |
| 7.3.4 DNAの大量増幅 183 |
| 7.3.5 pBR322の開発 183 |
| 7.4 in vitro遺伝子組換え法 184 |
| 7.4.1 外来DNAとベクターの連結 184 |
| 7.4.2 mRNAの精製とcDNAライブラリーの作成 184 |
| 7.4.3 ハイブリダイぜーション 186 |
| 7.4.4 化学合成DNA 188 |
| 7.4.5 遺伝子増幅 189 |
| 7.5 種々のベクター 192 |
| 7.5.1 プラスミド 192 |
| 7.5.2 ファージベクター 193 |
| 7.5.3 コスミド 193 |
| 7.5.4 シャトルベクター 194 |
| 7.6 まとめ 194 |
| 8章 遺伝子工学の展開 197 |
| 8.1 有用物質生産 197 |
| 8.1.1 大腸菌 197 |
| 8.1.2 酵母 201 |
| 8.1.3 動物細胞 202 |
| 8.2 タンパク質工学 204 |
| 8.2.1 タンパク質の立体構造の解析法 204 |
| 8.2.2 タンパク質工学の方法論 205 |
| 8.2.3 structural genomicsへの展開 206 |
| 8.2.4 タンパク質工学の利用 207 |
| 8.2.5 試験管内でのタンパク質の生産 207 |
| 8.3 分子進化工学 208 |
| 8.3.1 分子進化工学の方法 208 |
| 8.3.2 ファージディスプレイ 209 |
| 8.3.3 リボソームディスプレイ 209 |
| 8.3.4 アブザイム 211 |
| 8.4 RNA工学 211 |
| 8.4.1 リボザイム 211 |
| 8.4.2 試験管内人工進化法(in vitro selection法) 215 |
| 8.5 トランスジェニック生物 216 |
| 8.6 遺伝子ターゲッティングと遺伝子ノックアウト 218 |
| 8.7 まとめ 219 |
| 9章 遺伝子に直結した生命現象の解明とその応用 221 |
| 9.1 ゲノム計画 222 |
| 9.1.1 真正細菌 223 |
| 9.1.2 古細菌 225 |
| 9.1.3 酵母 226 |
| 9.1.4 植物ゲノム 227 |
| 9.1.5 ヒトゲノム 227 |
| 9.2 遺伝子治療 230 |
| 9.3 クローン動物 232 |
| 9.4 ポストゲノム時代と将来の見通し 237 |
| 9.4.1 トランスクリプト ム 238 |
| 9.4.2 プロテオーム 238 |
| 9.4.3 バイオインフォマティクス 239 |
| 9.4.4 SNPとゲノム創薬 239 |
| 9.4.5 再生医療 240 |
| 参考書および参考文献 241 |
| 索引 245 |
| [かこみ記事] |
| 原核生物と真核生物 30 |
| 第三の生物,Archaea 32 |
| ヌクレアーゼ 44 |
| 酵素の誘導現象 74 |
| DNA結合タンパク質の代表的なDNA結合モチーフ 84 |
| グループI,IIイントロンとリボザイム 96 |
| ウイルス性疾患の治療薬 112 |
| ミトコンドリア翻訳系の特殊(1) mRNA,遺伝暗号,tRNA 138 |
| ミトコンドリア翻訳系の特殊(2) リボソームと翻訳因子 140 |
| ゲル電気泳動の担体 ポリアクリルアミドゲルとアガロースゲル 178 |
| RNAi 212 |
| BSEとプリオン 232 |
| 酵母ツーハイブリッドシステム 234 |
| 基礎編 |
| 1章 遺伝子からタンパク質へ 遺伝情報システムの概略 3 |
| 1.1 生物における遺伝情報の流れ 3 |
図書
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