近未来最先端軍事テクノロジー

[遺伝子工学]


米国エネルギー省提供
■[遺伝と遺伝子]
親の持つ色々な形質・性質、特に顔や体質・性格、先天的な病気等も含めて、親から子に伝
わる現象を遺伝という。 この形質そのものが直接遺伝するのではなく遺伝形質を構成し司る
因子が生殖細胞を通じて子孫に伝えられていると考えられており、この因子を遺伝子と呼ん
でいる。


■[DNA]
DNAはデオキシリボ核酸の略語で遺伝子本体である。糖とリン酸と塩基より構成されており
アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)の4種類の塩基がはしごの様に結合し
さらにねじれて「二重らせん構造」となっている。 DNAは全ての生物に共通する生命の設計
図を記述した化学物質である。


■[DNAの基本構造]
DNAの「二重らせん構造」は、糖とリン酸がはしごの外側を構成しその内側の階段を塩基が
構成している。4つの塩基はアデニンはチミンと、グアニンはシトシンとだけ結合する。
この塩基の配列によって特定のタンパク質が生成され生命の基本である細胞が形成された
り細胞内で起こるいろいろな物質の変化を司ったり、或いは他の遺伝子の働きに作用したり
している。


■[ヒトゲノム]
ゲノムとは、生命に必要な情報が全部揃った染色体の集合体の事で、ヒトの場合23本2組
合計46本の染色体の中に遺伝情報が書かれている。


■ヒトゲノム解析計画(Human Genome Project)
人間の遺伝情報の総体であるヒトゲノムの塩基配列をすべて解析しようという壮大な計画。
ヒトゲノムは、アデニンとチミン、グアニンとシトシンの塩基対が約30億連続して並んでおり、
これを全て読み取ろうとする計画で、アメリカ・欧州・日本が中心となって計画は加速度的に
進行され2001年2月にほぼ読み取り作業は終了した。

ヒトゲノム解析計画によって30億塩基対の配列が判明したが、それは、アデニン(A)、グア
ニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)がCGTTGGATTTGCA・・・・と暗号の様に配列されている
事が判明したが、その内人間の遺伝子の総数が約10万個と予測されていたが、実際は3分
の1の約3万個であった。これは、これまでの研究で判明していたショウジョウバエ1万4000
個、シロイヌナズナ2万5000個より僅かに多い数だった。 人間は高等な知能を有し複雑な
生体メカニズムを持っているので、はるかに多い数の遺伝子を持っていると考えられていた
が、実際にはあまり変わらない数の遺伝子しかない事が判明した。


■DNA塩基配列
ヒトゲノム解析計画によって、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)の4種類
の塩基配列は決定されたが、CGTTGGATTTGCA・・・・・と延々と切れ目なく続く暗号の様
な塩基は、これまでの研究から、ある程度の遺伝子情報だという事が分ってはいるが、どこ
からが遺伝子なのか?ここからここまでが遺伝子なのか?実は判ってはいない。 そもそも
約3万個の遺伝子総数はヒトゲノム解析計画によって判明した全ゲノムDNAの10%以下
にすぎない。残りの90%強のDNAは何をしているのか現在のところ不明である。
この何をしているのかがわからない、残り90%強の塩基配列はジャンクDNAと呼ばれタン
パク質を合成しない無意味な遺伝子としてあまり注目されなかったが、新たな暗号(塩基配
列)を解読すれば無意味な遺伝子から、人間の生態メカニズムに有効な遺伝子になる可能
性があると考えられている。 ヒトゲノム解析計画の完了はこの塩基配列の暗号を解読する
為のスタートラインに立ったに過ぎない。


■タンパク質合成
人間は約60兆個の細胞より成り立っているが、細胞はタンパク質でできている。タンパク質
はアミノ酸から生成され、アミノ酸はDNAのアデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン
(T)4つの塩基から生成される。。塩基間の結合は、AはTと、GはCと水素結合で相補的に
結び付き他の組み合わせは起こらないが、この塩基対は30億個に及び、先のヒトゲノム解
析計画によって全配列が判明している。 この内全ゲノムDNAの約10%以下の約3万個の
遺伝子がアミノ酸を生成しタンパク質を合成していると考えられている。しかし、CGTTGGA
TTTGCA・・・・・と延々と約30億個続く塩基配列のどの部分がどの様なアミノ酸を作り出す
のかも実はほとんどわかっていないし、生成されたアミノ酸がどの様なタンパク質を作り出す
のかもわかっていない。 そもそもタンパク質が人間の体内でどの様な機能を果たすのかも
わかっていないのが現状である。 生物全体でも例えばある塩基対の配列がアミノ酸を生成
しタンパク質を合成して細胞を生み出して「昆虫の目」になる事が判っているが、この塩基対
配列のどの部分が目になる、手になる、心臓になる、神経になる等はまったくわかっていな
い。








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