102-116~120 解説一覧


116

真核細胞におけるmRNAからタンパク質への翻訳過程に関する記述について、誤っているのはどれか。1つ選べ。

 

1 翻訳過程は、開始、伸長及び終結の3段階の反応により完結する。

2 遺伝子の転写反応が完結する前に、翻訳開始反応が起こる。

3 翻訳開始反応は、mRNA5'末端側から3'末端側の方向に進行する。

4 リボソームがもつペプチジルトランスフェラーゼ活性により、ペプチド鎖伸長反応が起こる。

5 アミノアシルtRNAの生成には、ATPのエネルギーを利用してアミノ酸が活性化される必要がある。



選択肢 1,3,4,5 は、正しい記述です。
どれも正しいと判断できるべき内容です。


選択肢 2 ですが
「真核細胞における」がポイントです。

真核細胞における DNA の転写 なので
RNA は、スプライシングを受けたり
キャップ構造 や ポリA 付加を受けます。

そのため
核内で転写反応を完結させて
できた成熟 mRNA が核外へと移行し
翻訳されます。

※もしもこれが
細胞における という記述であれば
原核生物もありえます。

原核生物の場合、原形質において
転写されてできた mRNA から
順次翻訳されることになります。

つまり
原核生物において転写と翻訳は
同時に行われるということです。


以上より、正解は 2 です。




117

マウスのある細胞において、タンパク質(ア)及び(イ)の産生は転写因子Xにより調節されている。両タンパク質の産生に対するその転写因子の機能を明らかにするため、以下のsiRNA(低分子干渉RNA)導入実験を行った。実験方法、原理と考察に関する記述のうち、適切なのはどれか。2つ選べ。

【実験】 転写因子Xに対するsiRNAを導入しない細胞A及び導入した納胞B24時間培養した。その後、細胞を破壊し、全タンパク質を回収して、それぞれ試料A及びBとした。同一タンパク質量の試料A及びBを用いてSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、分離されたゲル中のタンパク質をニトロセルロース膜に転写した。

次に、そのニトロセルロース膜においてタンパク質(ア)及び(イ)に対する特異的抗体を用いた抗原抗体反応を行った。その結果、図のようにそれぞれのタンパク質に特異的なバンド(黒色)を検出した。

なお、実験に用いたsiRNAは特異的に転写因子XmRNAをノックダウンすること、そのノックダウン効果は培養24時間の時点で最大となること、さらにタンパク質(ア)及び(イ)のニトロセルロース膜への転写効率に差がないことを確認している。


1 転写因子Xの遺伝子が存在する染色体が、導入されたsiRNAにより破壊される。

2 図は、サザンブロット法を用いて得られた結果である。

3 転写因子Xは、タンパク質(ア)をコードする遺伝子の転写を抑制的に調節していると考察される。

4 タンパク質(イ)の産生は、転写因子Xにより抑制的に調節されると考察される。

5 転写因子XsiRNAによるノックダウン効果は、細胞Bをさらに培養することにより減弱すると予想される。



転写因子とは

転写(DNA→RNA)を調節する

スイッチ的なタンパク質です。

※調節が、促進か抑制かはそれぞれ異なる。


また、siRNA とは

21~23塩基程度の低分子二本鎖RNAです。

mRNA を特異的に破壊します。


転写因子もタンパク質なので

DNA→mRNA→タンパク質 という流れで作られます。

siRNA 導入により、この転写因子を翻訳するための mRNA が破壊されるため

転写因子(タンパク質)が作られなくなる、ということです。



選択肢 1 ですが

転写因子によって、染色体が破壊されるわけではありません。

あくまでも翻訳された mRNA が破壊されるだけです。

よって、選択肢 1 は誤りです。



選択肢 2 ですが

サザンブロットとは、DNAを用いた、DNAの検出法です。

本問では、タンパク質を用いてタンパク質を検出しているので

これはウェスタンブロットです。



選択肢 3 は、正しい選択肢です。



選択肢 4 ですが

この選択肢が正しいとすれば

試料Bの方が、抑制がなくなるので、タンパク質(イ)が多く翻訳されて

バンドが太く出るはずです。

よって、選択肢 4 は誤りです。




選択肢 5 は、正しい選択肢です。

ノックダウン効果が培養24時間の時点で最大になる、と問題文にあるからです。




以上より、正解は 3,5 です。






118

免疫系における胸腺の役割に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

 

1 T細胞の前駆細胞は骨髄で作られた後、胸腺に移動して分化・成熟する。

2 胸腺において、T細胞抗原受容体の遺伝子の再構成が起こる。

3 胸腺は、成人において造血が行われる主要な器官である。

4 胸腺は、二次リンパ器官の一つである。

5 B細胞は主として胸腺で産生され、リンパ節で分化・成熟する。



選択肢 1,2 は、正しい記述です。



選択肢 3 ですが

造血が行われるのは、骨髄です。胸腺ではありません。



選択肢 4 ですが

胸腺は、一次リンパ器官です。


一次リンパ器官とは

免疫細胞が分化する場所のことです。


一方、二次リンパ器官とは

免疫反応の場のことです。

代表例としては、脾臓やリンパ節があります。



選択肢 5 ですが

B が bone の略です。

B 細胞は骨髄で生成され、骨髄で成熟します。



以上より、正解は 1,2 です。






119

移植片拒絶反応について調べるため、2種類の近交系のマウス(A/AB/B)を用いて、下記のような交配を行った。これらのマウスを用いて皮膚の移植実験を行った。以下に実験結果を示す。なお、A/AA/B及びB/Bは組織適合抗原の遺伝子型を表している。

[交配手順]

① A/Aの親マウスとB/Bの親マウス間で交配し、雑種第一代(F1)マウスを得た。

② F1マウス同士を交配して雑種第二代(F2)マウスを得た。


[実験結果]

① A/Aの親マウス同士の移植、B/Bの親マウス同士の移植は常に成立した。

② A/Aの親マウスとB/Bの親マウスの間の移植は常に失敗した。

以上の移植実験結果に基づき、移植が常に成立すると予想されるのはどれか。2つ選べ。

 

1 A/Aの親マウスから、F1マウスへの移植

2 F1マウスから、A/Aの親マウスへの移植

3 A/Aの親マウスから、F2マウスへの移植

4 F1マウスから、B/Bの親マウスへの移植

5 F2マウスから、F1マウスへの移植



移植片拒絶なので

「自分でないものが来ると拒絶」です。



選択肢 1 は、正しい記述です。


A/Aの親マウスからの移植なので、この皮膚はAです。

(より正確に表現するなら

皮膚細胞の表面に出ている組織適合抗原がAです。)


F1にとっての「自分」とは

自分がA/Bなので

やってくるのは、AでもBでもOKです。

従って、移植は成功します。


ちなみに

移植される側が F1 であれば大丈夫なので

選択肢 5 も正しい記述となります。



選択肢 2 ですが

F1から、A/Aに移植してしまうと

皮膚細胞には、Aを抗原掲示しているものと

Bを抗原掲示しているものが混在します。


すると

「自分ではない B」がやってくることになるので

拒絶がおきます。

よって、選択肢 2 は誤りです。



選択肢 3 ですが

F2の中には、B/Bがいます。

A/Aから、B/Bだとだめでした。

これは実験結果②より判断できます。

よって、選択肢 3 は誤りです。



選択肢 4 ですが

F1から、B/Bに移植してしまうと

皮膚細胞には、Aを抗原掲示しているものと

Bを抗原掲示しているものが混在します。


B/Bへ移植すると「自分ではないA」が

やってくることになってしまうので拒絶がおきます。

よって、選択肢 4 は誤りです。



以上より、正解は 1,5 です。






120

細菌の毒素に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

 

1 腸管出血性大腸菌が産生するベロ毒素は、宿主細胞のタンパク質合成を阻害する。

2 コレラ毒素は、宿主の神経筋接合部でのアセチルコリンの遊離を抑制し、筋肉の麻痺を引き起こす。

3 ボツリヌス毒素は、宿主細胞内でアデニル酸シクラーゼを活性化し、サイクリックAMP濃度の上昇をもたらす。

4 グラム陰性菌の内毒素(エンドトキシン)は、外膜に存在するリポ多糖である。



選択肢 1,4 は、正しい記述です。



選択肢 2,3 は、主語が逆です。


コレラ毒素は

Gsタンパク質のADPリボシル化を介し

アデニル酸シクラーゼ(AC)を活性化し

cAMP濃度の上昇をもたらします。


その結果

消化管細胞の異常な興奮→分泌液過剰→致死的下痢

を引き起こします。



ボツリヌス毒素は

Ach 遊離抑制を介して

弛緩性の麻痺を引き起こします。



以上より、正解は 1,4 です。