BI-REGULATION-03｜生物 対策問題
細菌の分解酵素遺伝子で、抑制タンパク質が結合するDNA領域に変異が生じた。変異株では基質がないときもmRNAが多く、基質を加えてもほぼ同量だった。最も適切な説明はどれか。
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正解: 3
解き方
問題文の数値・実験操作・比較対象を整理し、基質なしでもmRNAが多く、基質添加でも増えない表現型を、抑制タンパク質結合部位の変異による構成的発現として説明するという手順で判定する。
正解の根拠
「抑制タンパク質がDNAへ結合できず、転写が恒常的に起こった」
DNA上の結合部位が変異して抑制タンパク質が結合できなければ、基質の有無にかかわらず抑制がかからず転写が恒常的に起こる。
誤答の理由
- 「変異で抑制タンパク質の結合が強まり、基質がなくても転写が促進された」：抑制タンパク質の結合が強まれば、基質がないときの転写はさらに抑えられるはずで、mRNAが多いという結果と逆である。
- 「基質を加える前から細胞内に基質が残り、それによってDNA領域の変異が生じた」：細胞内に基質が残っていたという証拠はなく、まして残存基質が抑制タンパク質結合部位のDNA変異を生じさせたとは、この結果から因果づけられない。
- 「変異は翻訳速度を高め、転写量を変えずにmRNA量を増加させた」：測定しているのはmRNA量であり、翻訳速度が上がってもmRNAが直接増えるわけではない。mRNA量の増加は転写または分解速度の変化を考える。
覚えるポイント
必ず覚える：基質なしでもmRNAが多く、基質添加でも増えない表現型を、抑制タンパク質結合部位の変異による構成的発現として説明する。用語だけでなく因果関係まで説明できるようにする。
共通テストでの解き方
共通テストの注意：『基質なしでも高い』『基質を加えても変わらない』は、誘導の有無ではなく調節スイッチがON側に固定された構成的発現の手掛かり。