体細胞組換え

体細胞組換えは、減数分裂で起こる遺伝子組換えとは対照的に、体細胞のDNAの変異であり、娘細胞に受け継がれます。この用語は通常、染色体の転座や欠失などの大規模なDNA変異を指し、点突然変異には適用されません。体細胞組換えは、 B細胞受容体遺伝子とT細胞受容体遺伝子の組み立て（V(D)J組換え）^{[ 1 ]}や免疫グロブリンのクラススイッチ^{[ 2 ]}において生理的に起こります。体細胞組換えは発癌過程においても重要です。^{[ 3 ]}

ヒトの脳のニューロンでは、アミロイド前駆体タンパク質APPをコードする遺伝子で体細胞組換えが起こります。^{[ 4 ]}散発性アルツハイマー病患者のニューロンは、健康な人のニューロンよりも体細胞組換えによりAPP遺伝子の多様性が高くなります。^{[ 4 ]}

植物

Arabidopsis thaliana植物体の染色体内相同組換えは、種子期から開花期まで体細胞植物の発達の調査したすべての器官で発生していることが判明しました。^{[ 5 ]}組換え頻度は、通常、ゲノムあたり 10 ⁻⁶ ～ 10 ⁻⁷イベント の範囲でした。^{[ 5 ]} X 線に対して過敏症を示すように選択されたA. thaliana変異体は、DNA 損傷剤であるマイトマイシン Cおよび/またはメチルメタンスルホン酸に対しても同時に過敏症であることが判明しました。^{[ 6 ]} これらの変異体では、体細胞相同組換えも欠損していました。^{[ 6 ]} これらの知見は、ある種のDNA 損傷の修復には組換えプロセスが必要であることを示唆しており、研究した変異体ではこのプロセスに欠陥があります。自然界では、植物は体細胞の DNA を損傷する太陽光の成分であるUV-B (280～320 nm) 放射線に継続的にさらされています。 ^{[ 7 ]} シクロブタンピリミジン二量体（CPD）はUV-Bによって誘発される損傷の一種である。A . thalianaでは、相同組換えがCPD損傷の修復に直接関与していると考えられる。^{[ 7 ]}

参考文献

1. Gellert M (1992). 「V(D)J組換えの分子解析」Annu Rev Genet . 26 : 425–46 . doi : 10.1146/annurev.ge.26.120192.002233 . PMID  1482120 .
2. Hein K, Lorenz MG, Siebenkotten G, et al. (1998). 「抗体クラススイッチ組換えの標的化にはスイッチ転写産物の処理が必要である」 . J Exp Med . 188 (12): 2369–74 . doi : 10.1084/jem.188.12.2369 . PMC 2212419. PMID 9858523 .  
3. Ramel C, Cederberg H, Magnusson J, et al. (1996). 「体細胞組換え、遺伝子増幅、そして癌」. Mutat Res . 353 ( 1– 2): 85– 107. Bibcode : 1996MRFMM.353...85R . doi : 10.1016/0027-5107(95)00243-x . hdl : 10651/41907 . PMID 8692194 . 
4. Lee MH, Siddoway B, Kaeser GE, Segota I, Rivera R, Romanow WJ, Liu CS, Park C, Kennedy G, Long T, Chun J (2018年11月). 「アルツハイマー病および正常ニューロンにおける体細胞APP遺伝子組換え」 . Nature . 563 (7733): 639– 645. Bibcode : 2018Natur.563..639L . doi : 10.1038/ s41586-018-0718-6 . PMC 6391999. PMID 30464338 .  
5. Swoboda P, Gal S, Hohn B, Puchta H (1994年1月). 「植物体全体における染色体内相同組換え」 . EMBO J. 13 ( 2): 484–9 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06283.x . PMC 394832. PMID 8313893 .  
6. Masson JE, Paszkowski J (1997年10月). 「相同組換えによって変化したシロイヌナズナ変異体」. Proc Natl Acad Sci USA . 94 (21): 11731–5 . Bibcode : 1997PNAS...9411731M . doi : 10.1073/pnas.94.21.11731 . PMC 23619. PMID 9326679 .  
7. Ries G, Buchholz G, Frohnmeyer H, Hohn B (2000年11月). 「シロイヌナズナにおける紫外線損傷を介した相同組換えの誘導は光合成有効放射に依存する」 . Proc Natl Acad Sci USA . 97 (24 ) : 13425–9 . Bibcode : 2000PNAS...9713425R . doi : 10.1073/pnas.230251897 . PMC 27240. PMID 11069284 .