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遺伝子ってなに?iPS細胞ってなに?

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

細胞内小器官の発達

投稿日:07/14/2015 更新日:


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 原核細胞と真核細胞を区別する特徴の1つに、細胞内器官が高度に発達していることが挙げられます。細胞内器官としては、細胞核、ミトコンドリア、葉緑体、小胞体などがあります。では、これらの細胞内器官はどのように発達してきたのでしょうか?

 

 このことを考えるにあたり、進化をたどることのできる生物を調べてみましょう。ウロコムシやフジツボの体表に付着する微生物には、原始真核生物や、原核生物から真核生物へと進化する途中段階のものが存在します。これらを調べると、「細胞に小胞があるが、小胞体様の膜系をもたないもの」、「小胞と小胞体様の膜系が存在するもの」、「小胞体、小胞体様とミトコンドリア、不完全な核膜をもつもの」が存在しています。

 

 このことから、真核生物への進化における初期段階は、小胞の分化から始まります。その後、ミトコンドリアをもつ段階に至っても不完全な核膜が確認されていますので、核膜の発生は、細胞内膜系のなかでもかなり後半であることがわかりました。

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 このことから次のような仮説が考えられます。タンパク質を取り込んだ小胞体の発達により情報やエネルギーの伝達が効率よくなり、細胞が大型化していくきっかけをつくりました。しかし、細胞が大型化していくと、現状のエネルギーの伝達では効率が悪くなり、より効率のよい仕組みを導入する必要性が生じました。そこで真核生物は、エネルギー効率のよりよい好気性細菌と共生する道を選び、現在のミトコンドリアが誕生しました。その後、細胞内器官はさらに発達し、遺伝情報が増大していったことから、その整理や保管を行うために核膜が形成されていきました。

 こうして、細胞内器官は発達していったのではないかと考えられています。

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