プリンキピア

第14章DNAの構造と機能

Section Summary節のまとめ

DNA was first isolated from white blood cells by Friedrich Miescher, who called it nuclein because it was isolated from nuclei. Frederick Griffith's experiments with strains of Streptococcus pneumoniae provided the first hint that DNA may be the transforming principle. Avery, MacLeod, and McCarty showed that DNA is required for the transformation of bacteria. Later experiments by Hershey and Chase using bacteriophage T2 proved that DNA is the genetic material. Chargaff found that the ratio of A = T and C = G, and that the percentage content of A, T, G, and C is different for different species.
英語のヒント
DNAは、フリードリヒ・ミーシェルによって白血球から初めて単離された。彼は核から単離したことにちなんで、これをヌクレインと呼んだ。フレデリック・グリフィスが肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）の菌株を使って行った実験は、DNAが形質転換因子である可能性を初めて示唆した。エイブリー、マクロード、マッカーティは、細菌の形質転換にはDNAが必要であることを示した。その後、ハーシーとチェイスがバクテリオファージT2を用いて行った実験は、DNAが遺伝物質であることを証明した。シャルガフは、A = T、C = Gという比率が成り立ち、A、T、G、Cそれぞれの含有率は種によって異なることを発見した。

Review Questions確認問題

Exercises 1–3練習問題 1–3
Exercise 1問題 1
If DNA of a particular species was analyzed and it was found that it contains 27 percent A, what would be the percentage of C?
ある種のDNAを分析したところ、Aが27％含まれることがわかった。このDNAに含まれるCの割合は何％か。
  1. 27 percent
    27％
  2. 30 percent
    30％
  3. 23 percent
    23％
  4. 54 percent
    54％
Solution解き方
C
C
Exercise 2問題 2
The experiments by Hershey and Chase helped confirm that DNA was the hereditary material on the basis of the finding that:
英語のヒント
ハーシーとチェイスの実験で、DNAが遺伝物質であることの確認に役立ったのは、次のどの発見か。
  1. radioactive phage were found in the pellet
    放射性のファージがペレット中に見つかった。
  2. radioactive cells were found in the supernatant
    放射性の細胞が上清中に見つかった。
  3. radioactive sulfur was found inside the cell
    放射性硫黄が細胞内に見つかった。
  4. radioactive phosphorus was found in the cell
    放射性リンが細胞内に見つかった。
Solution解き方
D
D
Exercise 3問題 3
Bacterial transformation is a major concern in many medical settings. Why might health care providers be concerned?
英語のヒント
細菌の形質転換は、多くの医療現場で大きな懸念となっている。医療従事者が懸念するのはなぜか。
  1. Pathogenic bacteria could introduce disease-causing genes in non-pathogenic bacteria.
    病原性細菌が、病気を引き起こす遺伝子を非病原性細菌に導入する可能性がある。
  2. Antibiotic resistance genes could be introduced to new bacteria to create “superbugs.”
    英語のヒント
    抗生物質耐性遺伝子が新たな細菌に導入され、「スーパーバグ」が生じる可能性がある。
  3. Bacteriophages could spread DNA encoding toxins to new bacteria.
    英語のヒント
    バクテリオファージが、毒素をコードするDNAを新たな細菌に広める可能性がある。
  4. All of the above.
    上記のすべて。
Solution解き方
D
D

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 4–6練習問題 4–6
Exercise 4問題 4
Explain Griffith's transformation experiments. What did he conclude from them?
グリフィスの形質転換実験を説明しなさい。彼はその実験から何を結論づけたか。
Solution解き方
Live R cells acquired genetic information from the heat-killed S cells that “transformed” the R cells into S cells.
英語のヒント
生きたR型菌の細胞は、加熱して殺したS型菌の細胞から遺伝情報を獲得し、その情報によってR型菌からS型菌へと「形質転換」した。
Exercise 5問題 5
Why were radioactive sulfur and phosphorous used to label bacteriophage in Hershey and Chase's experiments?
ハーシーとチェイスの実験で、バクテリオファージの標識に放射性硫黄と放射性リンが使われたのはなぜか。
Solution解き方
Sulfur is an element found in proteins and phosphorus is a component of nucleic acids.
硫黄はタンパク質に含まれる元素であり、リンは核酸の構成成分だからである。
Exercise 6問題 6
When Chargaff was performing his experiments, the tetranucleotide hypothesis, which stated that DNA was composed of GACT nucleotide repeats, was the most widely accepted view of DNA’s composition. How did Chargaff disprove this hypothesis?
英語のヒント
シャルガフが実験を行っていた当時、DNAはGACTというヌクレオチドの繰り返しからなるとするテトラヌクレオチド仮説が、DNAの組成について最も広く受け入れられていた。シャルガフは、どのようにこの仮説が誤りであることを示したか。
Solution解き方
If the tetranucleotide hypothesis were true, then DNA would have to contain equal amounts of all four nucleotides (A=T=G=C). However, Chargaff demonstrated that A=T and G=C, but that the four nucleotides are not present in equal amounts.
テトラヌクレオチド仮説が正しければ、DNAには4種類のヌクレオチドがすべて同じ量ずつ含まれるはずである（A = T = G = C）。しかしシャルガフは、A = T、G = Cではあるものの、4種類のヌクレオチドがすべて同じ量ずつ存在するわけではないことを示した。
transformation
形質転換
process in which external DNA is taken up by a cell
細胞が外部のDNAを取り込む過程。