染色体DNAは悪性細胞から単離され、制限エンドヌクレアーゼにかけられ、多数のDNA断片が得られる。 これらのDNA断片をゲル電気泳動で分離し、塩基配列を決定する。 DNA断片の1つに、シトシン-リン酸-グアニン（CpG）ジヌクレオチド反復配列が豊富な領域があることがわかった。 さらに解析を進めると、ほとんどのシトシン残基が5-メチルシトシンにメチル化されていることがわかった。 このDNA断片に関する次の記述のうち、最も正しいものはどれか？
A.
紫外線によって損傷を受けた
(5%)
B.
転写活性が低い
(82%)
C.
rRNAの合成部位である
(2%)
D.
ヒストンと緩やかに結合している
(4%)
E.
複製のために巻き戻される
(4%)
DNAメチル化とは、DNAメチルトランスフェラーゼという酵素によって、ヌクレオチド残基（多くはアデニンとシトシン）にメチル基が付加されることを指す。 真核生物では、遺伝子のプロモーター領域に存在するシトシン-グアニンジヌクレオチド反復配列（CpG）が、エピジェネティックコードの一部として優先的にメチル化される。 CpGのシトシン残基がメチル化されると、転写因子がプロモーターに結合できなくなり、終末分化した体細胞が必要としない遺伝子の転写が効果的に抑制される。 選択的メチル化によって腫瘍抑制遺伝子がダウンレギュレートされる悪性腫瘍などがその例である。
真核生物とは対照的に、原核生物のDNAにおけるアデニン残基とシトシン残基のメチル化は、細胞が自分のDNAと外来DNAを区別するのに役立つ。 メチル化されていない外来DNAは、細胞防御機構の一部として破壊される。 アデニン残基はまた、DNA複製直後にメチル化され、ミスマッチ修復酵素が古い鎖と新しい鎖を区別できるようにする。
(選択肢A）紫外線は通常、隣接するチミン残基間に共有結合を形成し、チミン二量体を形成することによってDNAを損傷する。
(選択肢C）rRNAはRNAポリメラーゼIによって核小体内で合成される。
(選択肢DとE）ヒストンタンパク質のメチル化もエピジェネティックコードの一部であり、ヒストンの周囲にDNAをきつく巻きつけることを促進し、それによってDNAの転写を抑制することができる。 ヘテロクロマチン内のDNAはヒストンにしっかりと巻きついているため、活発に転写されることはない。 これとは対照的に、ユークロマチン内のDNAは、ヒストンに緩く巻きついているため、活発に転写される。
教育目的
真核生物では、遺伝子のプロモーター領域のシトシン-グアニンジヌクレオチド反復は、エピジェネティックコードの一部として優先的にメチル化され、これらの遺伝子の転写を効果的にサイレンシングする。