Menu Menu

Close

トップ > 不妊・不妊治療 > ミトコンドリアのDNAって?―母親だけから受け継がれる遺伝子情報―

不妊・不妊治療

2016.09.09

ミトコンドリアのDNAって?―母親だけから受け継がれる遺伝子情報―

この記事で学べること
ミトコンドリアの基礎知識
男性の不妊原因にもミトコンドリアが関係している
ミトコンドリアと妊娠率について

ミトコンドリアについて特徴や働きを詳しくご紹介いたします。

haha

「ミトコンドリア」 というと、みなさん一度は聞いたことがあるのではないでしょうか。では、「ミトコンドリアDNA」または「ミトコンドリアゲノム」はどうでしょうか?人類の細胞内には染色体YXからなるDNAの他に、共生関係にあるミトコンドリアに独自のDNAが存在します。さらに研究結果から、ミトコンドリアDNAは全て母親から受け継がれるということが分かっています。今回は、妊活時に知っておきたいもう一つの遺伝子のお話です。

 

ミトコンドリアって何?

mitokonndoria

 ミトコンドリアは、先述したとおり人間の細胞の中に存在しています。彼らは、呼吸して取り入れた「酸素」と食事をして取り入れた「ぶどう糖」を、「二酸化炭素」「水」「エネルギー」に変えます。運動するとき、考えごとをするとき、体温を調整するとき、栄養を体内に取り入れるときなど、ミトコンドリアが必要です。

 私たちは、ミトコンドリア無しでは生きていけないと言えるでしょう。「生命エネルギーの製造工場」とも呼ばれています。

ミトコンドリアもDNAを持っているの?

 わたしたちの体を構成する細胞の一つ一つには、ごく一部を除いて核があり、その中には遺伝情報がぎっしりと詰まった遺伝子(染色体)が含まれています。人類の場合、23対46本の染色体があって、父親と母親から23本ずつ受け継いだ遺伝情報が詰め込まれています。

 ミトコンドリアの構造の中に、細胞の核が持っている遺伝子とは別の遺伝子が発見されたのは1960年代。これがミトコンドリアDNAです。ミトコンドリアが自分自身を複製して増えるためのタンパク質をはじめとする遺伝子情報です。

ミトコンドリアDNAの特徴は?母親から遺伝ってホント?

 ミトコンドリアDNAの大きな特徴は下記3つです。

①とにかく数が多い!

一つの細胞に、ミトコンドリアは数百から数千個含まれていて、ミトコンドリア一個にDNAが5~6個存在します。そのため一細胞当りでは少なくとも、 1000個以上のミトコンドリアDNAが存在することになり、一細胞当り1個の核DNAとは、比較できないくらいの大量収集ができるということになります。

②突然変異の起こる速度が速い!

核DNAに比べて、ミトコンドリアDNAの突然変異(塩基置換)の速度が、なんと5倍から10倍と言われています。

③母親のみから、遺伝!

核DNAの場合、父親のDNAと母親のDNAとが半分ずつ遺伝しますが、ミトコンドリアDNAは不思議なことに、母親のものだけが子どもに伝わり、父親のものは次世代に受け継がれません。理由には諸説あるのですが、受精時、ミトコンドリアを持った精子が卵子の中に入ると、細胞分裂がはじまる初期の段階で、父親由来のミトコンドリアが除去されてしまうらしいのです。

ミトコンドリアDNAで判明!進化の歴史!

hito

 近年、上記の特徴からミトコンドリアDNAは、進化の研究に利用されていいます。

 たとえば、データ不足で結論付けることが出来なかった近縁種であるヒトとチンパンジーとゴリラの間で、どういう枝分かれをして進化をしたのかということが、解読されたのです!まずオランウータンが枝分かれし、次にゴリラが分かれ、さらに490万年前、ヒトと二種のチンパンジーが共通の祖先から分かれました。

つまり現存する動物でヒトと最も近縁なのはチンパンジーということになります。これは、情報量が多く、突然変異の速度が速い特徴から判明した、細胞核のDNAだけでは分からなかったことです。

 また、母親だけのDNA情報が受け継がれる特性を利用した研究で、世界中の人類の母を特定することもできました。アフリカ、ヨーロッパ、アジアの女性のミトコンドリアを採集して、その祖先を辿るという研究です。

その結果、アフリカ人が最初に分岐するグループであることがわかり、さらに、その祖先は約17万年前に生きていたアフリカの一人の女性に行き当たりました。その女性は「ミトコンドリア・イブ」と呼ばれています。

 最近では、自分のミトコンドリアDNAを検査して先祖の系譜を調べてくれるサービスもあるそうですよ。

妊娠とミトコンドリアDNA

saibo

 ミトコンドリアDNAについて述べてきましたが、では実際、妊娠とどんな関係があるのでしょうか?

母系遺伝性疾患ミトコンドリア病

 ミトコンドリア病という病気をご存知でしょうか?ミトコンドリアの働きが弱まり、細胞の活動が低下する難病です。主な症状は、脳卒中や心臓病、痙攣(けいれん)、精神症状、発達の遅れ、目や耳が聞こえない、運動ができない、疲れやすいなど、全身に影響を与えます。

 この病気は、ミトコンドリアDNAの変異によって起こります。必ず遺伝するとは限りませんが、ミトコンドリアDNAの特性上、母系遺伝性疾患と呼ばれています。

そんな中、遺伝を防ぐため、母親の異常のあるミトコンドリアDNAを取り除くことのできる「卵子核移植」が世界で初めてイギリス議会で承認されました。

いくつか症例もあるようですが、人道的な立場や100%ミトコンドリア病の発症を止めるわけではないといった結果から、その評価は割れています。

 

男性の不妊原因としてのミトコンドリアDNA異常

 男性のミトコンドリアDNA変異が不妊原因になるという研究結果もあります。精巣に突然変異型ミトコンドリアDNAが蓄積すると、「精子数の減少」と「精子運動能の低下」をもたらすというのです。

研究結果:http://www.jst.go.jp/pr/announce/20061003/

妊娠率とミトコンドリアDNAの先行研究

 妊娠率と関わる興味深い研究結果も出ています。

 「35歳の女性を対象に、ミトコンドリアDNA値と妊娠率の関係性について臨床試験を実施したところ、体外受精の場合、数値が高い胚を除いて子宮移植を行った結果、妊娠率は75%高まった」というのです。同様に、自然妊娠の場合もミトコンドリアDNA値が低い胚のほうが妊娠率は高まったのだそう。

 また、受精5日目の胚を子宮に移植する場合は、ミトコンドリアDNA値が高いと子宮への着床率が低くなり、受精3日目の胚では、ミトコンドリアDAN値が高いほうが子宮移植に適しているということも判明しました。ミトコンドリアDNAは細胞のエネルギー源となり、子宮内の細胞構成において重要な働きをしますがが、過剰に増えると胚に対してストレスを与え、胚の質を低下させるというのです。

BioNews:http://www.bionews.org.uk/page_579694.asp

こちらは非常に新しい研究結果なので、続報に注目したいですね。

 

 現在話題になっているミトコンドリアDNAのお話をしてきましたが、ミトコンドリアDNAは1960年代に発見された比較的新しいもの。今後も様々な研究結果が出てくると思われます。妊娠との関係性についても、もっと解き明かされていく可能性大ですので、ミトコンドリアDNAを基礎知識として知っておいて損はないでしょう。

ミトコンドリアの関連記事

妊娠するのに一番大切なのはミトコンドリア
ミトコンドリアで卵子が若返る?老化の原因を探る!
卵子の質の維持に欠かせない、ミトコンドリアの働きを活性化する方法
卵子と精子の質はミトコンドリアが「鍵」。ミトコンドリアを活性化するには?

ミネラルCB-1


Category pickupカテゴリピックアップ

  • 妊娠準備
  • 不妊・不妊治療
  • 妊活体験記

妊サポアカウントをフォローして、
妊活の知識を深めましょう!

妊サポオフィシャルfacebook

@love_and_babyをフォローする

ページトップへ