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20 関係: 小脳、中枢神経系、マウス、メチル化、ヌクレオソーム、ヒト、ヒドロキシル化、ピリミジン、デオキシリボ核酸、ファージ、分化、エピジェネティクス、シトシン、胚性幹細胞、脱メチル化、酵素、In vitro、核酸、海馬 (脳)、5-メチルシトシン。
小脳
小脳（しょうのう、cerebellum、ラテン語で「小さな脳」を意味する）は、脳の部位の名称。脳を背側から見たときに大脳の尾側に位置し、外観がカリフラワー状をし、脳幹の後ろの方からコブのように張り出した小さな器官である。脳幹と小脳の間には第四脳室が存在する。重さは成人で120〜140グラムで、脳全体の重さの10%強をしめる。大脳の10分の1しかないのに、大脳の神経細胞よりもはるかに多くの神経細胞がある。脳の神経細胞の大部分は、小脳にあり、その数は1000億個以上である。小脳の主要な機能は知覚と運動機能の統合であり、平衡・筋緊張・随意筋運動の調節などを司る。このため、小脳が損傷を受けると、運動や平衡感覚に異常をきたし、精密な運動ができなくなったり酒に酔っているようなふらふらとした歩行となることがある。小脳が損傷されると、そうした症状が起きるが、意識に異常をきたしたり知覚に異常を引き起こすことはない。このため、かつては高次の脳機能には関係がなく、もっぱら運動を巧緻に行うための調節器官だとみなされ、脳死問題に関する議論が起きた際も人の生死には関係がないので、小脳は脳死判定の検査対象から外すべきと主張する学者もいた。ところがその後、小脳がもっと高次な機能を有していると考えられる現象が相次いで報告された。また、アルツハイマー病の患者の脳をPETで調べたところ、頭頂連合野や側頭連合野が全く機能していないにもかかわらず、小脳が活発に活動していることが判明した。アルツハイマー病の患者では例外なく小脳が活動しており、通常より強化されている。これは大脳から失われたメンタルな機能を小脳が代替していると考えられている。伊藤正男は、小脳は大脳のシミュレーターであって、体で覚える記憶の座と表現した立花隆『脳を究める』朝日文庫 2001年3月1日。 小脳の傷害が運動障害を引き起こすことを最初に示したのは、18世紀の生理学者たちであった。その後19世紀初頭〜中盤にかけて、実験動物を用いた小脳切除・病変形成実験が行われ、小脳傷害が異常運動・異常歩様・筋力低下の原因となることが明らかにされた。これらの研究成果に基づき、小脳が運動制御に重要な役割を果たすという結論が導かれたのである。 協調運動制御のため、小脳と大脳運動野（情報を筋肉に伝達し運動を起こさせる）および脊髄小脳路（身体位置保持のための固有受容フィードバックを起こす）を結ぶ多くの神経回路が存在する。小脳は運動を微調整するため体位に対し絶えずフィードバックをかけることで、これらの経路を統合している。.
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中枢神経系
中枢神経系（ちゅうすうしんけいけい、Central nervous system）とは、神経系の中で多数の神経細胞が集まって大きなまとまりになっている領域である。逆に、全身に分散している部分は末梢神経系という。脊椎動物では脳と脊髄が中枢神経となる。脊髄は背側の体腔に位置し、脳は頭蓋腔の中にある。どちらも髄膜に覆われている。また脳は頭蓋骨、脊髄は脊椎骨にも守られている。 中枢神経系の模式図。1:脳、2:中枢神経系、3:脊.
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マウス
マウス mouse（英）/Maus（独）.
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メチル化
メチル化（メチルか、methylation）は、さまざまな基質にメチル基が置換または結合することを意味する化学用語である。この用語は一般に、化学、生化学、生物科学で使われる。 生化学では、メチル化はとりわけ水素原子とメチル基の置換に用いられる。 生物の機構では、メチル化は酵素によって触媒される。メチル化は重金属の修飾、遺伝子発現の調節、タンパク質の機能調節、RNA代謝に深く関わっている。また、重金属のメチル化は生物機構の外部でも起こることができる。さらに、メチル化は組織標本の染色におけるアーティファクトを減らすのに用いることができる。.
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ヌクレオソーム
H4のコアヒストンからなるヌクレオソームコアの粒子の結晶構造とDNA。らせん軸の上部方向から見たもの。 ヌクレオソーム（ぬくれおそーむ；nucleosome）は、すべての真核生物に共通するクロマチンの基本的構成単位である。 ヌクレオソームは、4種のコアヒストン（H2A、H2B、H3、H4）から構成されるヒストン8量体に146 bpの2重鎖DNAが巻き付いた構造をとる。2つのヌクレオソームをつなぐ部分のDNAはリンカーDNAと呼ばれる。この構造を電子顕微鏡で観察すると、DNA鎖上にビーズが並んでいるように見える。 アダ・オリンズ、ドナルド・オリンズ夫妻、ロジャー・コーンバーグらによって1974年に提唱されたヌクレオソーム説は、その後の遺伝子発現研究の基盤をつくった。古細菌もヒストン様のタンパク質をもち、ヌクレオソーム様の構造が観察されているが、その解析は進んでいない。.
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ヒト
ヒト（人、英: human）とは、広義にはヒト亜族（Hominina）に属する動物の総称であり、狭義には現生の（現在生きている）人類（学名: ）を指す岩波 生物学辞典 第四版 p.1158 ヒト。 「ヒト」はいわゆる「人間」の生物学上の標準和名である。生物学上の種としての存在を指す場合には、カタカナを用いて、こう表記することが多い。 本記事では、ヒトの生物学的側面について述べる。現生の人類（狭義のヒト）に重きを置いて説明するが、その説明にあたって広義のヒトにも言及する。 なお、化石人類を含めた広義のヒトについてはヒト亜族も参照のこと。ヒトの進化については「人類の進化」および「古人類学」の項目を参照のこと。 ヒトの分布図.
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ヒドロキシル化
ヒドロキシル化（ヒドロキシルか）は、有機化合物に酸化あるいは置換反応させながら1つ以上のヒドロキシ基を導入する反応である。生化学では、酸化還元酵素の一つであるヒドロキシラーゼによって容易に起こる。.
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ピリミジン
ピリミジン (pyrimidine) は、有機化合物の一種で、ベンゼンの1,3位の炭素が窒素で置換されたものである。分子式 C4H4N2、分子量 80.09 の複素環式芳香族化合物のアミンの一種で、特有の刺激臭を持つ。窒素原子の位置が異なる構造異性体にピラジンとピリダジンがある。 核酸やヌクレオチドを構成する核酸塩基として知られるチミン、シトシン、ウラシルは、ピリミジンの誘導体であり、それらの母骨格として重要である。.
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デオキシリボ核酸
DNAの立体構造 デオキシリボ核酸（デオキシリボかくさん、deoxyribonucleic acid、DNA）は、核酸の一種。地球上の多くの生物において遺伝情報の継承と発現を担う高分子生体物質である。.
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ファージ
ファージ (Phage) は細菌に感染するウイルスの総称。正式にはバクテリオファージと呼ばれる。 ファージの基本構造は、タンパク質の外殻と遺伝情報を担う核酸 (主に二本鎖DNA) からなる。ファージが感染した細菌は細胞膜を破壊される溶菌という現象を起こし、死細胞を残さない。細菌が食べ尽くされるかのように死滅するため、これにちなんで「細菌（bacteria）を食べるもの（ギリシア語:phagos）」を表す「バクテリオファージ(bacteriophage)」という名がつけられた。 20世紀初頭にアーネスト・ハンキンとフレデリック・トウォートによって独立に発見され、カナダの生物学者フェリックス・デレーユによって溶菌作用が見出された。初期の分子生物学においてモデル生物として盛んに用いられた。またファージのゲノムは改変され、遺伝子導入やDNA断片のライブラリ作成などにも用いられている。有名なファージの一つにはラムダファージ（λファージ）があり、大腸菌に感染する。全ゲノムの解読はラムダファージで行われた（ゲノムプロジェクト）。また、ウイルス粒子が非常に複雑な形態のT4ファージもよく知られている。.
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分化
分化（ぶんか）とは、本来は単一、あるいは同一であったものが、複雑化したり、異質化したりしていくさまを指す。生物学の範囲では、様々な階層において使われる。特に細胞の分化は発生学や遺伝学において重要な概念である。.
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エピジェネティクス
ピジェネティクス（）とは、一般的には「DNA塩基配列の変化を伴わない細胞分裂後も継承される遺伝子発現あるいは細胞表現型の変化を研究する学問領域」である。ただし、歴史的な用法や研究者による定義の違いもあり、その内容は必ずしも一致したものではない。 多くの生命現象に関連し、人工多能性幹細胞（iPS細胞）・胚性幹細胞（ES細胞）が多様な器官となる能力（分化能）、哺乳類クローン作成の成否と異常発生などに影響する要因（リプログラミング）、がんや遺伝子疾患の発生のメカニズム、脳機能などにもかかわっている。.
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シトシン
トシン (cytosine) は核酸を構成する5種類の主な塩基のうちのひとつで、ピリミジン塩基である。分子量は 111.10。右図の構造に対応するIUPAC名は 4-アミノピリミジン-2(1H)-オン (4-aminopyrimidin-2(1H)-one) であるが、ほかに互変異性として、3H体と、4-アミノピリミジン-2-オールをとることができる。 シトシンから誘導されるヌクレオシドはシチジンである。DNA、あるいはRNAの二重鎖構造の中ではグアニンと3本の水素結合を介して塩基対を作る。.
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胚性幹細胞
マウスES細胞：緑の部分が小型のES細胞の塊であり、周りの細胞はフィーダー細胞 胚性幹細胞（はいせいかんさいぼう、embryonic stem cells）とは、動物の発生初期段階である胚盤胞期の胚の一部に属する内部細胞塊より作られる幹細胞細胞株のこと。英語の頭文字をとって、ES細胞（イーエスさいぼう、ES cells）と呼ばれる。体細胞より作られる人工多能性幹細胞（iPS細胞）とは異なる。 生体外にて、理論上すべての組織に分化する分化多能性を保ちつつ、ほぼ無限に増殖させることができるため、有力な万能細胞の一つとして再生医療への応用が期待されている。またマウスなどの動物由来のES細胞は、体外培養後、胚に戻し、発生させることで、生殖細胞を含む個体中の様々な組織に分化することができる。また、その高い増殖能から遺伝子に様々な操作を加えることが可能である。このことを利用して、相同組換えにより個体レベルで特定遺伝子を意図的に破壊したり（ノックアウトマウス）、マーカー遺伝子を自在に導入したりすることができるので、基礎医学研究では既に広く利用されている。.
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脱メチル化
脱メチル化 (demethylation) は、分子からメチル基 (CH3) を除去する化学過程である。脱メチル化の共通するところはメチル基が水素原子に置換することで、結果として分子から炭素1個と水素2個が減ることになる。.
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酵素
核酸塩基代謝に関与するプリンヌクレオシドフォスフォリラーゼの構造（リボン図）研究者は基質特異性を考察するときに酵素構造を抽象化したリボン図を利用する。 酵素（こうそ、enzyme）とは、生体で起こる化学反応に対して触媒として機能する分子である。酵素によって触媒される反応を“酵素的”反応という。このことについて酵素の構造や反応機構を研究する古典的な学問領域が、酵素学 （こうそがく、enzymology）である。.
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In vitro
（イン・ビトロ/ヴィトロ）とは、生物学の実験などにおいて、試験管内などの人工的に構成された条件下、すなわち、各種の実験条件が人為的にコントロールされた環境であることを意味する。語源はラテン語の「ガラスの中で（試験管内で）」。対立する概念は in vivo である。.
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核酸
RNAとDNA、それぞれの核酸塩基 核酸（かくさん）は、リボ核酸 (RNA)とデオキシリボ核酸 (DNA)の総称で、塩基と糖、リン酸からなるヌクレオチドがホスホジエステル結合で連なった生体高分子である。糖の部分がリボースであるものがRNA、リボースの2'位の水酸基が水素基に置換された2-デオキシリボースであるものがDNAである。RNAは2'位が水酸基であるため、加水分解を受けることにより、DNAよりも反応性が高く、熱力学的に不安定である。糖の 1'位には塩基（核酸塩基）が結合している。さらに糖の 3'位と隣の糖の 5'位はリン酸エステル構造で結合しており、その結合が繰り返されて長い鎖状になる。転写や翻訳は 5'位から 3'位への方向へ進む。 なお、糖鎖の両端のうち、5'にリン酸が結合して切れている側のほうを 5'末端、反対側を 3'末端と呼んで区別する。また、隣り合う核酸上の領域の、5'側を上流、3'側を下流という。.
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海馬 (脳)
海馬（かいば、hippocampus）は、大脳辺縁系の一部である、海馬体の一部。特徴的な層構造を持ち、脳の記憶や空間学習能力に関わる脳の器官。 その他、虚血に対して非常に脆弱であることや、アルツハイマー病における最初の病変部位としても知られており、最も研究の進んだ脳部位である。心理的ストレスを長期間受け続けるとコルチゾールの分泌により、海馬の神経細胞が破壊され、海馬が萎縮する。心的外傷後ストレス障害（PTSD）・うつ病の患者にはその萎縮が確認される。βエンドルフィン（＝脳内ホルモンの一つ）が分泌されたり、A10神経が活性化すると、海馬における長期記憶が増強する。 神経科学の分野では、海馬体の別の部位である歯状回と海馬をあわせて「海馬」と慣例的に呼ぶことが多い。本項では海馬のみならず、歯状回についてもあわせて言及する。.
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5-メチルシトシン
5-メチルシトシン（5mC）はDNA塩基の一つであるシトシンがメチル化されたもので、遺伝子転写の調整に関与している。 シトシンがメチル化されると、転写過程に変化はないが遺伝子発現に変化が生ずる。（この分野の研究はエピジェネティクスと呼ばれる。） 5mCはヌクレオシドに取り込まれて5-メチルシチジンとなる。 5mCでは、メチル基は六員環の5位の炭素原子に付加される。（図の6時方向の窒素原子（NH）から反時計回りに数える。2時方向からではない。） このメチル基はシトシンと5mCとを区別する特徴である。.
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