生命の基本単位である遺伝子と容器としての細胞の記事一覧


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 先ほども説明しましたが、核と呼ばれる場所に遺伝子が存在しています。この遺伝子はどういったものなのでしょうか?

 

 1つの細胞には1つの核があります。細胞が2つに増えれば、当然、それぞれの細胞にも核があります。つまり、遺伝子は細胞分裂とともに増えるものでなければなりません。

 

 では、遺伝子とはどういったものなのでしょうか。

 

 細胞分裂の際に増える物質としては、かなり前から知られているものとして染色体と呼ばれる物質があります。そしてこの染色体に遺伝子を含むなんらかの遺伝情報があると考えられていました。やがて染色体の本体がDNA(デオキシリボ核酸の略)という長い高分子のひもであることが突き止められると、1つの疑問がわいてきます。なぜならDNAはたった4種類、すなわちA(アデニン)、T(チミン)、C(シトシン)、G(グアニン)で構成された単純なものだからです。これが遺伝情報をもっていると考えるためには、遺伝子からつくられるタンパク質の構成成分であるアミノ酸:20種類を、たった4種類の塩基で区別できないといけません。はたしてそんなことは可能なおでしょうか?

 

 実は、塩基は3つの組み合わせを考えると、単純に計算して4種類×4種類×4種類=64種類に対応できるようになるのです。ちなみに2つだと16種類ですから、アミノ酸すべてをカバーできません。

 

 このようにわずか4種類の塩基で20種のアミノ酸を区別することは、十分可能なのです。

タンパク質を構成する20種類のアミノ酸

グリシン アラニン バリン ロイシン
イソロシン セリン プロリン トレオニン
アスパラギン酸 アスパラギン グルタミン酸 アルギニン
ヒスチジン リシン システイン グルタミン
メチオニン フェニルアラニン チロシン トリプトファン

 しかしまだ、どうやってDNAのコピーをつくって子孫に残しているのかという問題があります。

 1953年、イギリスのケンブリッジ大学にいたジェームズ・ワトソンフランシス・クリックは、DNAが2重螺旋構造をしているというあまりにも美しくかつシンプルな事実を発表し、世界を驚かせました。この発表によって、DNAが螺旋を解いて各ひもから対をなすひもをつくり、新しい2本のDNAの2重螺旋構造ができる仕組みが解明されました。このように、親から子へ遺伝子が伝わる仕組みが解明され、DNAが遺伝情報になっていることは疑う余地のない事実といえます。

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iPS細胞について, 生命の基本単位である遺伝子と容器としての細胞


生命とはなんでしょうか? 私たちが生命を感じるときはどんなときでしょうか?

 

 みなさんが自分の心臓に手を置いたとき、血液の流れている音が聞こえてくると思います。激しい運動をすると激しい音になり、絶えず環境に合わせて変化しているのを感じます。また、海岸で貝を拾ったとき、貝が動けば生命を感じることができますが、たんなる貝殻だけでは生命を感じることができません。このように生命とは、その動きが感じられるものなのです。そしてその動きの源(遺伝子)は後世に絶え間なく伝えられていくもので、動物・植物問わず、すべての生命に共通なのです。

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 生命系を構成している細胞の1つひとつには、この遺伝子の働きかけでそれぞれの場所にふさわしい形と働きをしています。では、生物から遺伝子を取り除くとどうなるでしょうか?

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 緑藻類に属する単細胞生物であるカサノリは、全体が傘の形をしていて、根元には1個の核(遺伝子が存在している場所)をもっています。いま、核を含む部分と含まない部分に分けるとします。そうすると核があるほうはそのまま生命活動を続けますが、核がないほうはやがて死んでしまいます。このように生命は、自己の遺伝子がなければ生きていくことができません。「生命」と「遺伝子」、お互いに切っても切れない関係にあるといえます。

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 遺伝子には大きく分けて2つの役割があります。1つは、遺伝子のもつ遺伝情報を発現し、タンパク質をつくる役割です。遺伝情報とは生命の設計図のことで、その設計図をもとに手がつくられたり、目がつくられたり、足がつくられたりします。そして手足を動かすエネルギーを食物からつくりだすのも、この設計図に従います。すなわち遺伝情報の発現とは、設計図の実行のことです。

 もう1つは、親のものを子に伝える役割です。このように遺伝子は生命にとって重要な役割を果たしており、生命を定義するたまに欠かせないものなのです。


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