BIOLOGY · MOLECULAR BIOLOGY
遺伝子とDNA
4文字で書かれた、生命の設計図。
すべての生きものの細胞には、A・C・G・Tという4種類の文字で書かれた長い文章が入っています。それがDNA。この文章が読まれ、写され、タンパク質に翻訳されることで、体がつくられ、動いています。分子生物学は、生命を情報の流れとして捉える分野です。
遺伝子とDNAとは
生命は、情報が物質になる仕組みだった。
DNAは二本の鎖がらせん状に組み合わさり、AとT、GとCが向かい合って結びついています。片方の鎖があれば、もう片方を写し取れる。これが、生きものが自分の設計図をコピーして次の世代へ渡せる理由です。
遺伝子は、そのDNAのうちタンパク質などの設計にあたる部分。人の遺伝子は約2万個と、思ったより多くありません。
基本の考え方
二重らせんA–T / G–C
二本の鎖が、決まった相手とだけ組み合う。片方から、もう片方を正確に写せる。
情報の流れDNA → RNA → タンパク質
設計図(DNA)を写し取り(RNA)、それを読んでタンパク質をつくる。
遺伝暗号3文字で1つのアミノ酸
4種類の文字を3つ並べた組み合わせで、20種類のアミノ酸を指定する。ほぼすべての生きもので共通。
変異
コピーのときに起きるわずかな誤り。病気の原因にもなるが、進化の材料にもなる。
エピジェネティクス
同じ設計図でも、どの部分を読むかは環境や経験で変わる。
身のまわりの遺伝子
- DNA鑑定 ― 人によって少しずつ違うDNAの並びを比べている。
- 親子が似る ― 設計図の半分ずつを、父と母から受け継いでいる。
- 一卵性の双子でも違いが出る ― 同じ設計図でも、読まれ方(エピジェネティクス)が違ってくる。
- mRNAワクチン ― 体の中でウイルスの一部をつくらせる設計図(RNA)を届けている。
流れ
- 1865メンデルの法則遺伝には規則がある。
- 1869DNAの発見細胞の核から、謎の物質が取り出される。
- 1944遺伝の正体はDNA遺伝情報を運ぶのはタンパク質ではなくDNAだった。
- 1953二重らせん構造形が分かったことで、コピーの仕組みが見えた。
- 1961遺伝暗号の解読3文字で1つのアミノ酸。
- 2003ヒトゲノムの解読完了人の設計図をすべて読む。
ほかの分野とのつながり
自分の問いとのつながり
たった4種類の文字から、これほどの多様さが生まれる。
DNAはA・C・G・Tの4種類の組み合わせで、あれほど複雑な生命を生み出している。少ない要素から、複雑が生まれるという仮説の、いちばん身近な例です。
物語より先に、世界を成り立たせる基本の原理をつくる。答えではなく、問いを残すで惹かれた「シンプルな構造から複雑が生まれる仕組み」の、生命版でもあります。
まだ答えが出ていない
- 人の遺伝子は約2万個しかないのに、なぜこれほど複雑な体と脳ができるのか
- 設計図に書かれていることと、経験で変わることの境目はどこにあるのか