岡井盛夫

ヒトとハエ

－中学生と私の生物教室－
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。
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。
ＤＮＡ 染色体
資料：左・Ｇｏｏｇｌｅ　右・ｗｉｋｉｐｅｄｉａ(模型)
【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)