秋月瑛二の「自由」つぶやき日記

政治・社会・思想-反日本共産党・反共産主義

ゲノム

2782/生命・細胞・遺伝—18。

 生物=生命体とは、「『外界』と明確に区別される界壁(膜、皮膚等)をもつ統一体で、外部からエネルギーを取り込み代謝し、かつ自己増植または生殖による自己と同『種』の個体を産出し保存する力をもつ」もの、をいう(No.2723/2024.06.06)。
 これは、通常語られる生物=生命体の定義の三要素を含め込んで、秋月なりにまとめた定義らしきものだ。
 この「生命体」を説明しようとするとき、いったい何から、どこから始めるのが適切だろうか。唯一の正解はないだろう。つぎが考えられる。
 地球上(内)の単細胞生命体誕生、真核生物とくに種としてのヒト=ホモ・サピエンスの誕生、「細胞」、「細胞核」、DNA、遺伝子、「ゲノム」(とくにヒトゲノム)、あるいはほとんどの生命体に共通する〈セントラル・ドグマ〉、あるいは「細胞分裂」。
 上の「細胞」以下は関係し合っている。「細胞分裂」から始めた場合にのみ「染色体」も出てくるが、この「染色体」は説明にとって不可欠の概念だとは(秋月には)思われない。
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 ゲノム(genome)は、遺伝子(gene)の全体あるいはその集合ではない。
 「遺伝子の全体というより、『その生物をつくるのに必要な遺伝情報の全体』といった意味をもつ」という説明がある(2024年9月、武村政春・DNAとは何だろう?—「ほぼ正確」に遺伝情報をコピーする巧妙なからくり(講談社ブルーバックス)。
 これは「遺伝子」と「遺伝情報」の区別が前提になっていて、分かりづらい。
 つぎの叙述の方が、私には理解しやすい。「遺伝子」と「塩基配列」の区別は分かるからだ。
 当初は「『すべての遺伝子』という意味」だったが、現在では「範囲はさらに広がり」、『すべての塩基配列』と見なしています」(島田祥輔・大人なら知っておきたい-遺伝子「超」入門(2015、パンダ·パブリッシング)。
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 ともかくも、ヒトゲノム計画が終了して最初の研究報告が発表されたとき、研究者たちは喫驚した、と秋月が推測するのは、つぎのことだ。すなわち、ヒトゲノムとは大まかにはDNAの総体なのだが、そのDNAの約2%だけが遺伝情報をもつにすぎない、と明らかになったということ。
 ここで「遺伝情報」とは厳密にはまたは狭義には、〈特定のタンパク質=アミノ酸の生成〉を指示する情報をいう。そしてこれが厳密な・狭義の「遺伝子」だ。そしてこの部分、つまり特定のタンパク質の生成を指示する=「コードする」部分を〈エクソン〉という。
 但し、エクソン部分を分断して介在する箇所があって、これは〈イントロン〉と称され、「遺伝子」関連部分に含められている(ようだ)。
 なお、DNAがmRNAに「転写」される過程で、イントロンは除去され、エクソン部分だけが残る(=その部分だけが転写される)。この除去のことを〈スプライシング〉という。
 DNAのうち、エクソン部分は(ある文献によると)2パーセントにすぎない。イントロンを含めても、「遺伝子」関連部分はDNAの20パーセント程度にすぎない(小林武彦・DNAの98%は謎—生命の鍵をにぎる「非コードDNA」とは何か(2017年11月、講談社ブルーバックス)による)。但し、武村政春・DNAとは何だろう?(上掲)によると、エクソンは1.5パーセントと明記され、イントロンを含めて約25パーセントと表示されている。
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 DNAと遺伝子は、物理的、位置的にどういう関係にあるのだろうか。
 DNAが「二重らせん」構造をしていることはかなり広く知られている(1953年に発見された)。二本のDNAがらせん状に〈ヒストン〉といういわば「柱」に巻きついていることから、こう呼ばれる。
 二本のDNAはともに、〈ヌクレオチド〉と称される小単位が長くつながったものだ。各ヌクレオチドは、①塩基、②糖(五炭糖)、③リン酸からなる。③リン酸はいわば「のりのような接着剤」となって、上下の別のヌクレオチドとくっけさせ、長い一本のDNAを形成する。
 「遺伝」情報が入っている可能性があるのは、①塩基だ。A、T、G、Cの4種がある。
 一本のDNAにもう一本のDNAが「接合」して、「はしご段」またはより正確にはらせん状に巻く「縄ばしご」と比喩し得るものが出来上がる。
 「接合」するのは①塩基だけで、接合したものは①‘〈塩基対〉と呼ばれる。接合した場合、比喩的には、①’塩基対が「はしご」の横板または横縄部分になり、②と③は、にぎる二本の「柱」または「縄柱」になる。
 二つの「塩基」から一つの「塩基対」ができるが、接合する二つの塩基には、「相補」性がある。
 すなわち一方がかりにそれぞれA、T、G、Cだとすると、「接合」する別の塩基の性格は必ず、それぞれ、T、A、C、Gになる。別言すると、A-T、G-Cという対応または「相補」関係しかない(不思議なことだが、別の一本は正確な複製のための「予備」だともされる)。
 なお、ある塩基(・塩基対)と上下のそれの距離は、3.4オングストローム=0.34ナノメートル程度だという(上掲・武村)。100億オングストローム=1mだから、3.4/100億メートル)。
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 一本のDNAをタテに長く続くものと仮定した場合、タテに続く塩基の並びを〈塩基配列〉という。そして、3個から成る塩基配列で最大で64の異なるアミノ酸を特定することができる。塩基には上記のとおり4種あるので、4×4×4=64だからだ。そして、アミノ酸は20種類しかないからだ(4×4=16では足りない)。3個から成る塩基配列のことを〈コドン〉と言う。
 塩基配列は、塩基の4種の性格符号の組み合わせ方・つながり方によって、区切りとなる〈最初〉と〈最後〉が指定される、とされる。「開始コドン」「終止コドン」だ。
 この〈最初〉と〈最後〉の間のコドンの集まりが、一定の「遺伝情報」を示すことがあり得る。繰り返すと、一定範囲の塩基とそれから成る塩基配列が一定の「遺伝情報」(一定のアミノ酸の結合の仕方)を示していていることがあり得る。
 この場合、その(一定の区切り内の)部分を、「遺伝子」という。より正確には、その一定の塩基配列に「接合」している、「相補的」な塩基配列を含めて言う。
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 こうして、DNAと「遺伝子」がつながった。前者は形態・性格に、後者は「情報」という機能に着目しているので同一次元に並べるに適さないが、大雑把にはつぎのように言えるだろう。
 細胞>細胞核>DNA>塩基配列>遺伝子>コドン>塩基(・塩基対)。
 そして、ヌクレオチド=塩基+五炭糖+リン酸。   
なお、〈DNA〉=「デオキシリボ核酸」は、ヌクレオチド(nucleotide)を構成するここでの糖は「デオキシリボース」で、それに塩基(base)とリン「酸」(acid)が加わってヌクレオチドになり、かつ細胞「核」内にあるがゆえの呼称だと(秋月には)思われる。「核酸」=nucleic acid。
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 以上はほとんどが再述で、復習として一括して書いた。

2748/生命・細胞・遺伝—15。

 ヒトの染色体の数は23対46本で、チンパンジー、ゴリラ等の類人猿のそれは24対48本だ。
 ヒトのゲノムとチンパンジーのゲノムは、96パーセントが一致している。
 以上、S·ムカジー・遺伝子/下(2024)
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 上の後者に出てくる「ゲノム」(genome、ジーノウム)は、個々の遺伝子の総体、「遺伝情報」の全体のことだろうと安易に考えていた。gene がまとまって genome になる、と。
 これは大きな間違いだった。
 まず、DNA内の「遺伝子」は「遺伝情報」を持つ、と言うのは間違いではない。だが、ここでの「遺伝情報」は、<特定のタンパク質の生成を指示する情報(設計図・仕様書)>ととりあえずは理解する必要がある。
 こう理解してこそ、<DNA(>遺伝子)(転写)→RNA(翻訳)→タンパク質>を「セントラル·ドグマ」と称することができる。「タンパク質の生成を指示する」は、「タンパク質をコード(code)する」、と英語では表現される。
 一方、「ゲノム」というのは、<DNAがもつ情報の総体>を意味する。
 「遺伝情報」という語の理解の仕方にもよるが、DNAは<特定のタンパク質の生成を指示(code)する情報>のみを持っているのではない。
 「ヒトゲノム」のうち、つまりはヒトのDNAが持つ全「情報」のうち、上の意味での「遺伝情報」部分、あるいは「遺伝」に関する設計図・仕様書を直接に書いてある部分は、2パーセントにすぎない、とされる。この点を強調する表題を付けて、小林武彦『DNAの98%は謎』(2017)は執筆されている。
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 とくに2003年の「ヒトゲノム計画」の終了・結果報告書の発表以降、ゲノムや「遺伝子」の研究は新しい時代を迎えたようだ。それはまた、「セントラル·ドグマ」の厳密化・精緻化をも求めるものだ、と見られる。
 「ヒトゲノム計画」との関係は定かでないが、まず、DNAの中には、遺伝子とは関係のない部分が各遺伝子の「間」に含まれていることが明らかにされている。DNAの中には、そもそも「遺伝子」と性質づけられない部分が、遺伝子と遺伝子の「間」にあるわけだ。
 ついで、一つの「遺伝子」の「中」または「内部に」、「特定のタンパク質をコードしていない」部分がある、と明らかにされている。一個の「遺伝子」は全体としては「遺伝情報」を持つのだが、遺伝子「内部に」タンパク質生成には意味のない塩基配列が多数あって、「遺伝子」は「分断されている」、とされる。そのような部分は「イントロン」(intron)と称される。一方、「タンパク質をコードしている」部分は、「エクソン」(exon)と呼ばれる。
 この「エクソン」部分が、その解読と研究が相当に進んでいるDNA部分で、どの遺伝子のどの部分にどのようなアミノ酸やタンパク質の生成を指示する箇所があるかが研究されている。その成果は比較的容易に、「遺伝子治療」あるいは「遺伝子工学」に結びついていくだろう。
 多くの研究者の想定とは違って、「ヒトゲノム計画」の成果が明らかにしたのは、この「エクソン」部分は「ゲノム」全体=DNAが持つ情報のうちわずか2パーセントしかない、ということだった、とされる。
 残りの98パーセントは、いわゆる「非コードDNA領域」だ。これには、上記の①遺伝子の内部の「イントロン」と②遺伝子の外部の、複数遺伝子の「間に」ある、タンパク質生成の指示と無関係な部分とがある。少なくとも後者の一部は、従来は「ジャンクDNA」とも呼ばれたが、なぜあるのか、どんな役割を果たしているかの研究が新しい課題になっているようだ。
 「イントロン」は「遺伝子」内部の構成部分であるので、研究の必要はいっそう大きいだろう。タンパク質をコードする情報を持たなくとも、「エクソン」の指示の「発現」や「調整」に関与しているとも想定されている。
 こうしてみると、<DNA(転写)→RNA>の際にDNAの情報全てが「転写」されるのか、その必要はあるのか、といったことが問題になるだろう。そして、RNAはいったい何をしているかに今まで以上の注目が集まることになる、と見られる。
 なお、DNAから「転写」され、タンパク質生成のために「翻訳」されるRNAは、通常、とくに「mRNA」=「メッセンジャーRNA」と称されている。
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2718/生殖細胞系列のゲノム編集—J・ダウドナらに関する書物。


  W·アイザックソン/西村美佐子=野中香方子訳・コード·ブレーカー—生物科学革命と人類の未来(原書2022、邦訳書2022)
 読み終えておらず、およそ80パーセント近くまで進んだ。
 全く付随的に、と先日には書いた同じ(元)研究所長が、人種や民族と遺伝子との関係を、かつ「優れた」・「劣った」という対比のもとに、あらためて発言して顰蹙を買っている、というような話を、サイエンス·ジャーナリストであるこの本の著者は、この80%めくらいのところで書いている。
 そして、この著の主要部分は、もう済んだような気が秋月にはしている。
 主人公と多数の副主人公の一人の二人(ともに女性)は2020年のノーベル化学賞を受賞した、ということを、最近に知った。
 というくらいだから、私の専門的知識の欠如は著しいのだが、なかなかの難問を突きつけている書物だ。
 最初は日本とアメリカの研究者や研究環境の違いにも興味をもった。しかし、科学技術と人間・社会のあいだには難題が多くある、という感想の方がはるかに強くなった。
 上の旨は、登場人物の発言や諸報告書類の紹介によっても頻繁に語られている。既知の日本人読者も多いだろう。
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 以下では、著者のW·アイザックソンが他人や諸団体の言葉・文章ではなく、自分の文章として書いている部分を引用だけして、備忘としたい。
 著者が「まとめ」または結論として書いているところではない。J·ダウドナらのノーベル賞受賞に関する叙述は、まだない(最終の第56章にあるようだ)。ただ、一かたまりで要領よく書いている、と感じられた。
 以下に引用する文章は、全体で計56章(計9部)あるうちの第40章(第7部)にある。
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 第32章(第4部)の最初の方に、著者のつぎの文章があるのに気づいた。
 「今日、クリスパーが注目されているのは、それを使えば、次世代に受け継がれる(生殖細胞系列の)編集をヒトゲノムに施すことができるからだ。
 編集されたゲノムは将来の子孫の全細胞に継承され、やがては人類という種を変える可能性さえある。」
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 Jennifer Doudna(ダウドナ)とEmanuelle Charpentier(シャルパンティエ)の二人は、「クリスパー・キャス9」(CRISPR-Cas9)を開発したことによって、ノーベル賞を授与された(対象論文は2017年のもののようだ)。
 J·ダウドナら=櫻井祐子訳・クリスパー—究極の遺伝子編集技術の発見(文藝春秋/文春文庫、2017/2021)で、ダウドナ自身が CRISPR-Cas9 についてこう書いている。
 「最新の、またおそらくは最も有効な遺伝子編集ツールである『CRISPR-Cas9(略してCRISPR)』を使えば、ゲノム(全遺伝子を含むDNAの総体)を、まるで文章を編集するように、簡単に書き換えられる」。
 しかし、その使用方法または目的について、J·ダウドナもまた決して楽観的なのではない。
 W·アイザックソン著のどこかに、こんな文章があった。「最高の教育」の内実をここでは問わない。
 <親が「最高の教育」を自分の子どもに与えたいと考えてよいのと同様に、子どもに「最高の遺伝子」を与えたいと思って、どこがいけないのか? そうした個人の「自由意思」の実現を助ける医師たちや事業体があって、どこがいけないのか?>。
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  以下、引用。秋月において段落ごとに番号を振った。第一の段落は、あえて途中から引用を始めている。
 「 細菌が何千年もかけてウイルスに対する免疫を発達させてきたように、わたしたち人類も発明の才を発揮して、同じことをするべきではないだろうか。/
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  もし自分の子どもがHIVやコロナウイルスに感染しにくくなるよう、ゲノムを安全に編集できるとしたら、そうすることは間違っているのだろうか?
 それとも、そうしないことが間違っているのだろうか?
 そして、〈中略〉他の治療や身体の強化についてはどうだろう?
 政府はその使用を妨げるべきなのだろうか?/
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  この問いは、わたしたち人類がこれまでに直面した中でも最も深遠な問いの一つだった。
 地球上の生物の進化において初めて、一つの種が、自らの遺伝子構造を編集する能力を身につけた。
 それには、多大な利益が期待できる。
 多くの致死的な病気や消耗性疾患を排除できるかもしれない。
 そしていつの日か、自分や赤ん坊の筋肉、精神、記憶力、気分を強化するという希望と危険の両方を、わたしたち、あるいはわたしたちの一部に、もたらすだろう。/
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  この先の数十年で、自らの進化を促進する力を持つようになると、わたしたちは深遠な道徳的問いや精神的な問いに直面するはずだ。
 自然は本質的に善いものなのだろうか?
 天与の運命を受け入れるのは正しいことなのだろうか?
 神の恵み、あるいは自然のランダムなくじ引きがなければ、自分は別の才能を持って生まれたかもしれないという考えに、共感が入る余地があるだろうか。
 個人の自由を強調すると、人間の最も基本的な側面を、遺伝子のスーパーマーケットでのショッピングに変えてしまうのではないだろうか?
 お金持ちは最高の遺伝子を買うことができるのだろうか?
 そのような決定を個人に委ねるべきなのか、それとも何を許可するかについて、社会が何らかのコンセンサスを図るべきなのだろうか?/
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  しかし、わたしたちはこうした出口のない問いを、大げさにとらえすぎてはいないか?
 わたしたちの種から危険な病気を取り除き、子どもたちの能力を強化することで得られる恩恵を、なぜ手に入れようとしないのか?/
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  主に懸念されているのは、生殖細胞系列でのゲノム編集だ。
 それはヒトの卵子、精子、初期胚のDNAに変更を加えるもので、生まれてくる子ども—およびそのすべての子孫—の全細胞が、その改変された特徴を備える。
 一方、体細胞編集はすでに行われていて、一般に受けいられている。
 それは患者の標的細胞に変化を加えるもので、生殖細胞への影響はない。
 治療で何か間違いが起きたとしても、その害が及ぶのは患者個人であって、人類という種ではない。/
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  体細胞編集は、血液、筋肉、眼などの、特定の細胞で行うことができる。
 しかし、高額な費用がかかるものの、効果はすべての細胞に及ぶわけではなく、おそらく永続的でもない。
 一方、生殖細胞系列のゲノム編集は、身体のすべての細胞のDNAを修正できる。
 そのため、寄せられる期待は大きいが、予想される危険も大きい。」
 ——
 以上。
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