内容

目次

ＰＡＲＴ．１ＤＮＡと細胞の基礎Ｃｈａｐｔｅｒ．１ＤＮＡの構造と遺伝子発現１．１ＤＮＡ，ＲＮＡ，ポリペプチドの構成単位と化学結合１．２ＤＮＡの構造と複製１．３ＤＮＡの転写と遺伝子発現１．４ＲＮＡプロセシング１．５翻訳と翻訳後プロセシング，およびタンパク質の構造Ｂｏｘ　１．１水素結合−−−−核酸とタンパク質における重要な役割Ｂｏｘ　１．２ＤＮＡ複製機構にかかわるおもなタンパク質Ｃｈａｐｔｅｒ．２染色体の構造と機能２．１倍数性と細胞周期２．２染色体の構造と機能２．３細胞分裂：体細胞分裂と減数分裂２．４ヒトの染色体の研究２．５染色体異常Ｂｏｘ　２．１紡錘体とその構成要素Ｂｏｘ　２．２染色体バンド法Ｂｏｘ　２．３ヒト染色体に関する用語Ｂｏｘ　２．４染色体異常に関する用語Ｃｈａｐｔｅｒ．３細胞と発生３．１細胞の構造と多様性３．２細胞間相互作用３．３発生の概略３．４発生過程における細胞の特殊化３．５発生におけるパターン形成３．６形態形成３．７ヒトの初期発生：受精から原腸形成まで３．８神経の発達３．９発生過程の保存性Ｂｏｘ　３．１動物細胞の構造Ｂｏｘ　３．２細胞骨格：細胞運動と細胞形態の鍵となり，細胞内輸送の道筋をつけるＢｏｘ　３．３発生のモデル動物Ｂｏｘ　３．４ヒト胚における双生児形成Ｂｏｘ　３．５ヒトの組織はどこに由来するのか−−−−哺乳類の発生の階層性Ｂｏｘ　３．６ヒト細胞の多様性Ｂｏｘ　３．７哺乳類胚に極性を与える−−−−シグナル分子と遺伝子産物Ｂｏｘ　３．８胚体外膜と胎盤Ｂｏｘ　３．９性決定：遺伝子と環境による発生の制御Ｃｈａｐｔｅｒ．４家系と集団における遺伝子４．１一遺伝子遺伝と多因子遺伝４．２家系図に現れるメンデル遺伝４．３メンデル遺伝の基本パターンの複雑化４．４多因子形質の遺伝学：多遺伝子閾値理論４．５遺伝子頻度に影響する因子Ｂｏｘ　４．１メンデル遺伝のパターンの特徴Ｂｏｘ　４．２２つの劣性形質が対立遺伝子によるものか否かは，相補性試験により決定することができるＢｏｘ　４．３平均への回帰に関する２つの誤解Ｂｏｘ　４．４分散の分割Ｂｏｘ　４．５ハーディ−ワインベルグ平衡状態における遺伝子型頻度Ｂｏｘ　４．６ハーディ−ワインベルグ分布から保因者頻度と基本的な危険率を計算することができるＢｏｘ　４．７突然変異と選択の平衡Ｂｏｘ　４．８嚢胞性線維症のヘテロ接合体に有利な選択Ｃｈａｐｔｅｒ．５ＤＮＡの増幅：細胞を用いたＤＮＡクローニングとＰＣＲ５．１ＤＮＡクローニングの重要性５．２ＰＣＲ：基礎的な概念とその応用５．３細胞を用いたＤＮＡクローニングの原理５．４ＤＮＡ断片の長さに応じて使い分ける各種ベクター５．５一本鎖ＤＮＡと変異ＤＮＡを調製するためのクローニング５．６遺伝子の発現を目的としたクローニングＢｏｘ　５．１各種のＰＣＲ法Ｂｏｘ　５．２制限酵素と修飾制限系Ｂｏｘ　５．３ナンセンスサプレッサーを生じる塩基置換Ｂｏｘ　５．４配列タグ部位の重要性Ｂｏｘ　５．５動物培養細胞への遺伝子の導入Ｃｈａｐｔｅｒ．６核酸ハイブリダイゼーション６．１核酸プローブの調製６．２核酸ハイブリダイゼーションの原理６．３ＤＮＡクローンをプローブとした核酸集団のスクリーニング６．４クローニングされた標的ＤＮＡを用いたハイブリダイゼーションとマイクロアレイＢｏｘ　６．１オートラジオグラフィーの原理Ｂｏｘ　６．２蛍光標識とその検出法Ｂｏｘ　６．３核酸ハイブリダイゼーションに関する用語集Ｂｏｘ　６．４核酸ハイブリダイゼーションの標準的な方法と逆法Ｃｈａｐｔｅｒ．７ＤＮＡと遺伝子の構造，変異，発現の解析７．１　ＤＮＡの塩基配列と遺伝子型の決定法７．２　ＤＮＡクローン内の遺伝子の同定とその構造解明７．３　遺伝子発現の解析Ｂｏｘ　７．１ＤＮＡ塩基配列決定に用いる一本鎖鋳型の調製法Ｂｏｘ　７．２簡単な遺伝子多型タイピング法で検出できる一般的なＤＮＡ多型Ｂｏｘ　７．３データベースのホモロジー検索Ｂｏｘ　７．４抗体作製法ＰＡＲＴ．２ヒトゲノムと他の生物のゲノムＣｈａｐｔｅｒ．８ゲノムプロジェクトとモデル生物８．１．ゲノムプロジェクトのはかりしれない重要性８．２ヒトゲノムプロジェクトの背景と組織８．３ヒトゲノムはいかにしてマッピングされ，塩基配列決定されたか８．４モデル生物のゲノムプロジェクトＢｏｘ　８．１ゲノム学用語集Ｂｏｘ　８．２ヒト遺伝子とＤＮＡ配列の命名法Ｂｏｘ　８．３ヒトゲノムのマッピングと塩基配列決定の歴史におけるおもな出来事Ｂｏｘ　８．４ハイブリッド細胞マッピングＢｏｘ　８．５クローンコンティグを用いた物理的地図の作成Ｂｏｘ　８．６ゲノムプロジェクトにおける協力，競争，論争Ｂｏｘ　８．７単細胞モデル生物Ｂｏｘ　８．８発生，疾患，遺伝子機能の理解に役立つ多細胞モデル動物Ｃｈａｐｔｅｒ．９ヒトゲノムの構成９．１ヒトゲノムの一般的な構成９．２ヒトＲＮＡ遺伝子の構成，分布および機能９．３ヒトのポリペプチドをコードする遺伝子の構成，分布および機能９．４非コードＤＮＡの縦列反復配列９．５非コードＤＮＡの分散型反復配列Ｂｏｘ　９．１ヒト細胞におけるゲノムコピー数の多様性Ｂｏｘ　９．２ミトコンドリアゲノムの限定的な自律的発現Ｂｏｘ　９．３ＤＮＡメチル化とＣｐＧアイランドＢｏｘ　９．４真核生物の細胞質ｔＲＮＡのアンチコドンの特異性Ｂｏｘ　９．５ヒトゲノムとヒト遺伝子についての統計データＣｈａｐｔｅｒ．１０ヒト遺伝子の発現１０．１ヒト細胞における遺伝子発現の概要１０．２遺伝子発現の制御：トランス作用性タンパク質因子のシス作用性調節配列への結合１０．３遺伝子の選択的な転写とプロセシング１０．４選択的遺伝子発現：ＤＮＡメチル化などのエピジェネティックな機構による非対称性と永続性１０．５遠位からの遺伝子発現制御とゲノムインプリンティング１０．６Ｉｇ遺伝子およびＴＣＲ遺伝子の構成と発現の独自性Ｂｏｘ　１０．１哺乳類細胞における遺伝子発現の時間的・空間的制限Ｂｏｘ　１０．２ポリペプチドをコードする遺伝子の転写調節に関与する各種のシス作用性配列Ｂｏｘ　１０．３選択的スプライシングによって起こるタンパク質の機能特性の変化Ｂｏｘ　１０．４ヒト細胞における２対立遺伝子性遺伝子の１対立遺伝子性発現の機構Ｂｏｘ　１０．５母方ゲノムと父方ゲノムは同等ではないＣｈａｐｔｅｒ．１１ヒトゲノムの不安定性：突然変異とＤＮＡ修復１１．１変異，多型，およびＤＮＡ修復の概説１１．２単純な突然変異１１．３反復配列間の配列交換を引き起こす遺伝的機構１１．４疾患を引き起こす変異１１．５反復配列が疾患を引き起こす可能性１１．６ＤＮＡ修復Ｂｏｘ　１１．１遺伝子多型とその他の配列変異の分類Ｂｏｘ　１１．２集団における対立遺伝子頻度を変化させる機構Ｂｏｘ　１１．３ポリペプチドをコードするＤＮＡでの一塩基置換の種類Ｂｏｘ　１１．４突然変異率の性差と男性主導の進化に対する疑問Ｃｈａｐｔｅｒ．１２生命の進化系統樹におけるヒトの位置１２．１遺伝子構造と重複遺伝子の進化１２．２染色体とゲノムの進化１２．３分子系統学と比較ゲノム学１２．４われわれをヒトたらしめているものは何か？１２．５ヒト集団の進化Ｂｏｘ　１２．１イントロンの分類Ｂｏｘ　１２．２対称性のあるエキソンとイントロンの相Ｂｏｘ　１２．３遺伝子重複の機構と相同性Ｂｏｘ　１２．４全生物の進化系統樹と水平遺伝子伝播Ｂｏｘ　１２．５後生動物に共通な系統分類群と用語の解説Ｂｏｘ　１２．６合祖解析ＰＡＲＴ．３疾患遺伝子と突然変異のマッピングと同定Ｃｈａｐｔｅｒ．１３メンデル遺伝形質の遺伝的マッピング１３．１組換え体と非組換え体１３．２遺伝マーカー１３．３２点マッピング１３．４多点マッピングは２点マッピングよりも効率的である１３．５拡張した家系と祖先ハプロタイプを用いた詳細マッピング１３．６標準的なロッドスコア解析に問題がないわけではないＢｏｘ　１３．１ヒトの遺伝マーカーの発展Ｂｏｘ　１３．２情報性がある減数分裂と情報性がない減数分裂Ｂｏｘ　１３．３図１３．６の家系についてのロッドスコアの計算Ｂｏｘ　１３．４連鎖の閾値についてのベイズの計算Ｃｈａｐｔｅｒ．１４ヒト疾患遺伝子の同定１４．１疾患遺伝子同定の原理と戦略１４．２位置情報に依存せずに疾患遺伝子を同定する１４．３ポジショナルクローニング１４．４染色体異常の利用１４．５候補遺伝子の確認１４．６さまざまな方法による疾患遺伝子の同定：８つの例Ｂｏｘ　１４．１転写地図の作成法：データベース解析を補足し，ゲノムクローン内で発現している配列を同定するために実験室で行いうることＢｏｘ　１４．２マウス遺伝子のマッピングＢｏｘ　１４．３染色体異常の存在を示唆する現象Ｂｏｘ　１４．３位置効果−−−−疾患遺伝子同定の落とし穴Ｂｏｘ　１４．５ＣＧＨ法：普通の顕微鏡では観察できない染色体不均衡を検出するＣｈａｐｔｅｒ．１５複雑な疾患の遺伝的マッピングと同定１５．１非メンデル遺伝形質が遺伝性であるか否かを決定する：家族研究，双生児研究，養子研究の役割１５．２分離解析：純粋なメンデル遺伝形質と純粋な多遺伝子形質の間に位置づけられる形質の解析１５．３複雑な形質の連鎖解析１５．４関連研究と連鎖不平衡１５．５感受性対立遺伝子の同定１５．６複雑な疾患の遺伝子解析の成果：８つの実例１５．７概観と要約Ｂｏｘ　１５．１　分離比の補正Ｂｏｘ　１５．２　連鎖不平衡の尺度Ｂｏｘ　１５．１　伝達不平衡検定：マーカー対立遺伝子Ｍ１が疾患と関連しているか否かを決定するＢｏｘ　１５．４　罹患同胞対または伝達不平衡検定の検定力−−−−全ゲノムスキャンによって疾患感受性遺伝子座を見出すのに必要な試料の数倫理Ｂｏｘ１　アルツハイマー病，アポＥ検査，そして差別Ｃｈａｐｔｅｒ．１６分子病理学１６．１はじめに１６．２対立遺伝子Ａおよびａという表記法は簡便だが、ＤＮＡ配列の多様性を表現しない１６．３突然変異の大分類：機能喪失性変異と機能獲得性変異１６．４機能喪失性変異１６．５機能獲得性変異１６．６分子病理学：遺伝子から疾患へ１６．７分子病理学：疾患から遺伝子へ１６．８染色体異常の分子病理学Ｂｏｘ　１６．１突然変異のおもな分類Ｂｏｘ　１６．２配列変化を記載する用語Ｂｏｘ　１６．３対立遺伝子の効果を記述する用語Ｂｏｘ　１６．４ヘモグロビン異常症Ｂｏｘ　１６．５塩基配列の変化が疾患をもたらすような影響をもつかを判断するための指針Ｂｏｘ　１６．６プラダー−ウィリー症候群とアンジェルマン症候群の分子病理Ｃｈａｐｔｅｒ．１７がんの遺伝学１７．１はじめに１７．２がんの発生と進展１７．３がん遺伝子１７．４がん抑制遺伝子１７．５ゲノムの安定性１７．６細胞周期の制御１７．７まとめ：がん化の経路とがん化能１７．８現在の知見をどのように役立てるかＢｏｘ１７．１逐次（連続的な）変異を起こりやすくする２つの機序Ｃｈａｐｔｅｒ．１８個人および集団を対象とした遺伝学的検査１８．１はじめに１８．２検査試料の選択：ＤＮＡ，ＲＮＡ，タンパク質１８．３遺伝子の変異を調べる１８．４特定の塩基配列変化を調べる１８．５遺伝子追跡１８．６集団スクリーニング１８．７ＤＮＡプロファイリングによる個人の同定や血縁関係の決定Ｂｏｘ　１８．１多重増幅プローブハイブリダイゼーションＢｏｘ　１８．２処理能力の高い２種類の遺伝子多型タイピング法Ｂｏｘ　１８．３遺伝子追跡の論理Ｂｏｘ　１８．４確率を組み合わせるためのベイズの定理Ｂｏｘ　１８．５訴追者の誤謬ＰＡＲＴ．４新しい地平線−−−−２１世紀に向けてＣｈａｐｔｅｒ．１９ゲノムプロジェクトの次にあるもの：機能ゲノム学，プロテオミクス，バイオインフォマティクス１９．１機能ゲノム学の概観１９．２配列の比較による機能的アノテーション１９．３網羅的なｍＲＮＡプロファイリング−−−−トランスクリプトミクス１９．４プロテオミクス１９．５まとめＢｏｘ　１９．１グルコキナーゼの機能Ｂｏｘ　１９．２遺伝子発現を網羅的に解析するための配列サンプリング技術Ｂｏｘ　１９．３タンパク質チップＢｏｘ　１９．４プロテオミクスにおける質量分析Ｂｏｘ　１９．５タンパク質構造の決定Ｂｏｘ　１９．６タンパク質構造の分類Ｃｈａｐｔｅｒ．２０細胞と動物個体の遺伝子操作２０．１遺伝子導入技術の概観２０．２遺伝子導入の原理２０．３遺伝子導入を用いた遺伝子の発現と機能の研究２０．４遺伝子導入や遺伝子ターゲティングによる疾患モデルの作製Ｂｏｘ　２０．１動物培養細胞に遺伝子を導入する方法Ｂｏｘ　２０．２動物細胞に対する選択マーカーＢｏｘ　２０．３哺乳類の胚性幹細胞の単離と操作Ｂｏｘ　２０．４動物細胞の研究に用いられるレポーター遺伝子Ｂｏｘ　２０．５遺伝子導入による突然変異誘発に用いられる巧妙なベクターＢｏｘ　２０．６ヒト疾患モデルとなりうる動物Ｃｈａｐｔｅｒ．２１疾患の新しい治療法２１．１遺伝病の治療は疾患の遺伝子治療とは異なる２１．２遺伝病の治療２１．３既存の治療法を改良して従来の治療に新たな展開をもたらすべく，遺伝学の知識を利用する２１．４遺伝子治療の原理２１．５標的細胞や標的組織に遺伝子を挿入して発現させる方法２１．６細胞内または組織内の病因性遺伝子を修復あるいは不活性化する方法２１．７ヒト遺伝子治療の試行例Ｂｏｘ　２１．１遺伝子治療に関する１９９５年のＮＩＨ　パネル報告（Ｏｒｋｉｎ−Ｍｏｔｕｌｓｋｙ　ｒｅｐｏｒｔ）倫理Ｂｏｘ１ヒトクローン化に関する倫理倫理Ｂｏｘ２生殖細胞系列の遺伝子治療と体細胞の遺伝子治療倫理Ｂｏｘ３デザイナーベビー