岡井盛夫 |
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ヒトとハエ -中学生と私の生物教室- |
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Tさんのハエの研究 Tさんは、T大大学院(生物科学)でハエの研究をしています。そのことを初めて知ったとき、サラリーマンOBの私には、その研究目的がサッパリ分かりませんでした。 今年の五月に、『遺伝子・脳・言語』(堀田凱樹・酒井邦嘉共著)を読みました。この著書の中に、次のような解説図がありました。 |
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左画像A、右画像B | ||||||
図解 (1)画像A(左) 生物の教科書には、系統樹の根元から脊椎動物と無脊椎動物の二つに分かれて、これらの頂点にヒトがいて(左)、ハエ(右)がいると書かれている。 (2)画像B(右) 実は、画像Aのように<生命の起源から>すぐに分かれるのではない。根元からしばらく一つの幹に沿って生物は進化している。最後に、無脊椎動物と脊椎動物の二つに分かれるのだ。 ※脊椎動物 人間は脊椎動物に属する。脊椎動物の原始的な形は魚に見られる。脊椎動物では、神経細胞を束にして背中の中央を走らせ、それを背骨で保護している。これが脊椎であり、神経細胞の束を脊髄という。脊髄からは末梢神経が伸びて、体のすみずみにまでいきわたっている。末梢神経は脊髄(中枢神経)と外界をつなぐ神経である。 (3)画像Bの「二つの幹」は たかだか4億~5億年に過ぎない。40億年という生命の歴史を考えれば、分かれている時間が10%、「一つの幹」は90%である。その90%の間、ヒトとハエは同じ生物であったことになる。 Tさんは、ショジョウハエの研究をしています。上記の図解のように、ヒトとハエは生物として基本的な進化では共通しています。だからといって、「人間特有の能力となると、ショジョウハエでは研究できない。しかし、遺伝病になるような遺伝子は基礎的なことが多いから研究できる」と著書には書かれています。 この著書を読んで、私は遅まきながらTさんのハエの研究目的が少し分かったような気がしています。つまり、Tさんの研究目的は遺伝子と薬学でした。 次のことも、同じ著書で指摘されている重要なことです。 「ハエのゲノム(※)には、15、000個の遺伝子がある(ヒトの遺伝子30、000個)。進化の過程では、<多くの場合>一つ一つの遺伝子が変わっていくのではない。ワンセットの遺伝子がコピーされて、別の所へ持っていくということをしている。すると重複した遺伝子が冗長になって、その片方に突然変移が起こり得る。それは、神様とか創造主の出番ではない。一つの生物が遺伝と遺伝を重ねて(単純な組み合わせを積み重ねて)、その時その時、その場その場のやっつけ仕事のようなものである」。 ※一組の染色体がゲノム。遺伝子の総和がゲノム(genome)と呼ばれている。 次の文章は、著書の「おわりに」に書かれてあったことです(要約)。 著者が「ある講演会で中学生に、①遺伝子は親から子へと正確に伝えてられている。②だからDNAという非常に丈夫な分子を使って、ポジとネガの関係にある二本鎖で繰り返し正確にコピーするのだ」と話しかけました。 質問の時間になって、一人の中学生から「そんなに丈夫で間違いなく正確にコピーするのなら、なぜ生物は進化するのか」と聞かれて、「たじたじになった」ことがあるそうです。 著者がどのように答えたかは、「おわりに」には書かれていません。しかし、先に要約したように、 (1)進化の過程では、一つ一つの遺伝子がコピーされていく(この過程では劇的な進化の足跡は見られない)。 (2)気の遠くなるようなコピーの時間があって、遺伝子がワンセットでコピーされることもある。すると、重複した遺伝子の隙間で突然変異が起こることがある。 進化というのは、少しずつ変わっていくように思っていましたが、そうでありません。あるとき、うまい具合に遺伝子が組み合わされて突然変異が起きて、その劇的な変化によって進化が促進されてきたのです。 次のメモは、著者が中学生に語った上記のことで、シニアの私が改めて勉強したことです。なお、著書『生命の奇跡』(柳澤桂子著)とホームページの「Wijipedia」などをテキストにしました。 遺伝子、DNA、染色体の違いは? (1)人間をつくる「情報」は遺伝子という形で、DNAと呼ばれる分子に記入されている。人間の卵子や精子のなかには、10万個もの遺伝子がある。 (2)新しい人間が誕生するとき、すべての細胞にその遺伝子をコピーしたDNAが配られる。 (3)人間は一つの細胞のなかに、46本の染色体を持っている。10万個の遺伝子はこの46本の染色体のうえに分散して存在している(※)。 ※①46本の染色体のうち二本が、性染色体と呼ばれている。性染色体には、X染色体とY染色体がある。X染色体を二本もつものが女性であり、X染色体とY染色体を一本ずつものが男性である。(人間が誕生するためには、卵子と精子が合体しなくてはならない)。 ②DNAはデオキシリボース(糖)とリン酸と塩基からなっている。塩基はアデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)の四種類ある。()内は略号。 ※人間のDNAは30億個も連なっている。 ③DNAは鎖型になって、全体として二重らせん構造になっている。 |
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【補足】 (1)一本の染色体には、一本のDNAが含まれている。DNAは非常に長い物質であり、細胞核には折りたたんで収納さされている。 (2) 一個の体細胞(直径0.01ミリ)のなかに、46本の染色体が収納されている。染色体とは、全長2メートル余りの二種らせんのDNAを46個に切り離した部分(全長2メートル÷45=平均4センチ)が、タンパク質でできた糸巻きのようなものにぐるぐる巻きにされて、さらにコイル状に巻かれて縮められている。 (3)DNAと遺伝子を比較すれば、DNAの海の中にボツンポツンと遺伝子があるような関係。 (07/05/20・岡井盛夫) |