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医師 転職についての意見

これと同様のことが、遺伝子とDNAの関係にも言えるのだ。
つまり、「遺伝子の本体はDNAである」は正しいが、「DNAの本体は遺伝子である」は正しくない。
その理由は、先ほどから「遺伝子はDNAの塩基配列の一部」といった言い方をしているように、DNAのすべての部分が遺伝子というわけではないからだ。
私たちの細胞一個一個には、ニメートルもの長さのDNAが含まれているが、これを塩基の総数で表すと、ざっと六十億塩基にも及ぶ。
そのうち半分は母親から、残りの半分は父親から受け継がれたものだ。
遺伝子は「たんぱく質の設計図」であるものと、「RNAの設計図」であるものに分かれるが、ヒトの場合、たんぱく質の設計図としてはたらいている時は、DNAのわずかニパーセントにしか過ぎないことがわかっている。
一方、RNAの設計図としてはたらく部分はそれよりもはるかに多く、全DNAの数~パーセントにも及ぶらしい(後にご紹介するが、これがわかったのはごく最近のことである)。
では残りの部分が一体何をしているのかと言うと、実はこれは今でもよくわかっていないのである。
なお、補足しておくが、「たんぱく質の設計図」というのは、そこからできる最終産物がたんぱく質である、という意味を持つ。
というのもたんぱく質の設計図からは、まず一度RNAができた後、そのRNAを仲立ちにしてたんぱく質が作られるからである。
一方「RNAの設計図」は、そこからたんぱく質は作られない。
最後に、DNAと「染色体」、そしてこれらと「遺伝」がどのような関係にあるかを総括しておく。
まずDNAは、私たち真核生物(細胞の中に核がある生物)では、その「核」の中に存在する。
私たちヒトの細胞一個の核の中には、直径がニナノメートル(一ナノメートルは十億分の一メートル)しかないDNAが、総延長で二メートルも入っている。
ヒトの細胞はおよそ六十兆。
驚くべきかな、一人の人の全てのDNAを一本につなげば、太陽系を二回以上くくれるほどの長さとなる計算になる。
ヒトのDNAは、体を作っている通常の細胞(体細胞)の場合には、一個の細胞の核につき四十六本ある(精子や卵子などの生殖細胞には二十三本ある)から、総延長が二心メートルなら、一本一本のDNAの平均的な長さは、およそ四センチメートルから五センチメートルといったところだ。
また、生殖細胞には二十三本のDNAがあると述べたように、体細胞における四十六本のDNAは両親から受け継いだDNAの合計であって、半数の二十三本は母親から、残りの半数は父親から受け継いだものである。
この四十六本のDNAは、それぞれ「ヒストン」と呼ばれるたんぱく質と複合体を形成した長いひも状の物体として存在している。
これが「染色体」である。
この長いひも状の染色体は、細胞分裂に先立ってぎゅっと凝縮した構造に変化し、太いX字型の染色体ができる。
遺伝子はDNAのどこかにあるわけだから、染色体を調べていけば、どの部分にその遺伝子があるかを同定することができる。
このような、染色体のどの位置にどの遺伝子があるかを指し示したものを「染色体地図」という。
遺伝というのは、こうした多くの遺伝子が、親の生殖細胞を通じて子に伝わる現象である。
メンデルの遺伝の法則とは、その「伝わり方」の基本を説明したものだ。
生殖細胞が作られるとき、その親(つまり、祖父母)由来の相同な染色体同士(ほぐれた状態の染色体複製された後、凝縮して太くなる分裂後、再び元の状態に戻る第5番染色体同士)が交叉して、その一部が入れ替わるというようなことが起こることがある。
このとき、かなり多くの遺伝子が一緒に入れ替わる。
このように、染色体のどの部分にその遺伝子があるかということは、どのような遺伝子の組み合わせが子に伝わっていくかを決定する、重要なファクターになっている。
だんだんこ難しい話になってきたので、そろそろおしまいにしようと思うが、少しだけ補足しておく。
私たち真核生物の細胞の中には、核以外にもDNAのある場所がある。
細胞のエネルギー生産工場とも呼ばれる「ミトコンドリア」には、核の中にある四十六本のDNAとはまた別に、独自のDNAを持っている。
また植物では、光合成を行う「葉緑体」にも、独自のDNAが存在することが知られている。
このことは、ミトコンドリアや葉緑体が昔は独立した生物だったという、今ではすっかり定着した考え方の、最大の根拠ともなっている。
DNAとはどういう物質であるかがだいたいお分かりいただけたところで、次にこのDNAが、実際に人間社会においてどのように取り扱われているかについて、短くご紹介しておきたいと思う。
DNAが産業として成り立つのは、それが社会的にとても便利であり、かつ何かにとって有効であって、その結果、人々に何らかの利益をもたらし、そしてそれが金になるからに他ならない。
たんぱく質の研究や創薬の現場などで実際に用いられている遺伝子工学は、すでにDNAの取り扱い技術を基盤として成り立っているが、ここではそれ以外のDNAの利用についてご紹介することにしよう。
DNAの最大の役割は、「遺伝子」という、たんぱく質やRNAの設計図としての役割を果たすことであった。
しかし、そうした設計図の部分は、DNAの全てを占めているわけではないということも申し述べた。
じつは、私たち人間の設計図以外のDNAのかなりの部分は、ヘンなDNAとでもいうべきものである。
この、「ヘンなDNA」が、じつは人間社会のある分野で、大変な武器となっているのをご存じだろうか。
殺人事件や婦女暴行事件などの犯人の同定、あるいは親子関係の鑑定などに、最近では「DNA鑑定」が用いられることが多い。
これは「ヘンなDNA≒すなわちDNAのある一部の領域」に、あたかも指紋と同じように、個人個人で全く異なる部分があることを利用した鑑定方法である。
指紋が残っていなくても、血液や髪の毛、精液などが事件現場あるいは被害者の体内などに残っていれば、そこに残存している細胞からDNAを取り出して調べることで、その持ち主、すなわち犯人を同定できるというものである。
犯人が現場に残した遺留DNAと、容疑者のDNAのその部分が一致すれば、両者は同一人物となり、警察の目的は達成される。
このDNA鑑定、一九八五年に、英国の権威ある科学誌『N』に英国の遺伝学者A5らが「DNA指紋(フィンガープリント)として発表したのがきっかけとなり、その技術が発展してきた。
その「ヘンな領域」、すなわちDNAのある一部の領域は「ミニサテライト」と呼ばれ、数十塩基の配列が何十回、何百回も繰り返して存在する「反復配列」はリピートごとして存在している。
こうした繰り返しは、DNAが複製される際、時々間違えて、そのリピートの数が変わってしまうことがある。
つまりDNA複製の前と後で、リピートの数が増えたり減ったりすることが往々にしてあるのである。
じつはこのリピートの数が、個々人によって全く違うのだ。
この部分を解析することで、まるで「指紋」と同じように、これが誰のものであるかを特定することができる。
もちろんこれは、単に犯人を特定するという刑事鑑定には留まらない応用例がある。
そうしたものの一つが「親子鑑定」である。
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