クエリ: 染色体説はいつ誕生した
文章: 染色体説 ほぼ完成した仮説であったにも関わらず、サットンの染色体説はすぐには受け入れられなかった。理由はいくつかある。まず、当時はメンデルの法則が再発見されて間もないころであり、遺伝子の存在に対してすら懐疑的な学者も多くいた。染色体説を実証したモーガンも粒子遺伝をすぐには受け入れなかったし、自らが証明することになる染色体説に対しても確証する結果が得られるまで長らく懐疑的だった。また染色体の数は遺伝子の数に比べて圧倒的に少なく、しかも線状であるため、粒子状の遺伝因子のイメージと相容れないものがあった。もう一つ大きな理由は、サットンの仮説が観察のみに基づくものであり、実証がなされなかったことである。他の研究者を納得させるには実証を必要としたが、実験材料としてバッタを用いていたサットンはそれを可能とする遺伝学的な術を持たなかった。同時代の他の多くの研究者も同様だった。「遺伝学 "Genetics"」という言葉が作られるのは1906年のことであり、サットンの時代には遺伝学はまだ揺籃期にあった。染色体が遺伝子の担体であることを実証したのはトーマス・ハント・モーガン(Thomas Hunt Morgan)と彼の研究室が輩出した、いわゆるモーガン学派の研究者達である。1904年、ウィルソンの招請によりジョンズ・ホプキンズ大学からコロンビア大学に移ったモーガンは、発生学から転向し、1907年ごろからショウジョウバエを用いた遺伝学研究を始める。彼らは飼育が容易で世代交代の速いショウジョウバエを用いて遺伝学を発展させ、変異体の交配による遺伝学的解析と染色体の観察から、染色体説を実証していく。古典遺伝学の発展と染色体説の実証は、彼らの研究成果の表裏であると言うこともできる。また、染色体説を提唱したサットンを輩出した細胞学の大家ウィルソンとの交流は、モーガン学派による染色体説の発展を促進した。
文章: ハーシーとチェイスの実験 ハーシーとチェイスの実験(ハーシーとチェイスのじっけん)は、1952年にアルフレッド・ハーシーとマーサ・チェイスによって行われた一連の実験である。1944年のによって最初に実証された「デオキシリボ核酸 (DNA) が遺伝物質である」ことを裏付けた。1869年以来DNAの存在こそ生物学者の間でよく知られていたが、当時はその大多数が、遺伝情報の担い手となる物質はタンパク質であろうと考えていた。 文章: 遺伝子 現在の遺伝子の概念はメンデルによって定義される。彼は豌豆のいくつかの表現型に注目した交雑実験を行い、表現形質が分離することを発見する(1865年 →メンデルの法則)。これを説明するために形質を伝える因子たる「遺伝粒子」を考え、これが現在の遺伝子の基となっている。それまで形質は液体のように混じりあっていくと考えられていた。しかし、長らくメンデルの法則は不評で、1900年に再発見されるまで理解されなかった。 文章: ハプログループP (Y染色体) ハプログループP (Y染色体)(ハプログループP (Yせんしょくたい)、英: Haplogroup P (Y-DNA))とは分子人類学において人類の父系を示すY染色体ハプログループ(型集団)の分類で、「P295/PF5866/S8, 92R7_1, 92R7_2, F91/PF5862/V231」のSNPの変異によって定義されるグループである。ハプログループQ (Y染色体)、ハプログループR (Y染色体)の祖型であり、下位系統としてこれら含む。27,000-45,000年前に誕生した。P*はフィリピンルソン島のアエタで高頻度であり、他の東南アジアでも見つかっている。ルソン島ではP2、P1*も見られる。Qはユーラシア北部の一部、南北アメリカ大陸で高頻度である。Rはユーラシア西部、北米東部で高頻度である。 文章: デュラムコムギ コムギ属のゲノムは、14本、28本、42本など倍数性があるが、これは、コムギの研究を通じてゲノム説を提唱した木原均の師にあたる北海道帝国大学(現 北海道大学)農学部の坂村徹が発見した。木原は、坂村の研究を引き継ぎ、コムギでは7本の染色体が一組になって、最低の遺伝的機能を果たしていると考えた。彼は、この一組の染色体に対し、H.Winklerが、1920年に用いた「ゲノム」という言葉を当てはめ、ゲノム説を提唱した。デュラムコムギは、AABBの異なったゲノムから成り立つ異質倍数体であるが、減数分裂時、染色体同士は対合せず、一価染色体のままであることから、染色体21本のパンコムギが、14本のデュラムコムギと7本の染色体を持つ他の種との交配によって生じたと1944年に仮定した。その後、アフガニスタン、イランなどで学術探検を行い、ついに野生種タルホコムギを発見し、ゲノム分析の有用性を実証したのだった。赤デュラムコムギは、主に家畜の飼料に使われる。 文章: ダーウィニズム この用語は1860年にトマス・ヘンリー・ハクスリーが造り、進化論という概念に初期のスペンサー説とマルサス説を含む意味で使用した。19世紀後半にはラマルキズムと対比的に、自然選択が進化の原動力であると見なす立場を指す語となった。1900年頃にはメンデル遺伝学が発展し、ダーウィン主義は失墜したが、20世紀中頃に集団遺伝学が自然選択説と遺伝学を結び付け、進化論の現代的総合が起こるとダーウィン主義は再評価された。総合説の発展に伴い、再び異なる複数の意味で用いられるようになった。 文章: 染色体説 モーガンは1910年に最初の突然変異体 "white" (白眼)を発見し、これを用いた交配実験の結果から遺伝子と染色体の関連性を強く示唆する結果を得た(右図参照)。ショウジョウバエのX染色体は1908年にウィルソン研究室のネティ・スティーヴンス(Nettie Stevens)によって発見されており、メスはX染色体を2本、オスは1本もっていることがわかっていた。純系赤眼のメスと白眼のオスを交配させると、次世代ではオスメスともに赤眼の個体が得られた。これは赤眼が白眼に対して優性なためである。ここで得られたメスと赤眼のオスを交配すると、次世代においてメスは全て赤眼だったが、オスでは赤眼と白眼が半分ずつ生まれた。白眼の変異がX染色体上にあり、伴性遺伝するためと考えると、この現象をうまく説明できる。この結果をより普遍化すると、染色体と遺伝との関連性が明確に示唆されていると言える。 文章: 生物学史 19世紀後半にはメンデルが遺伝の法則を発見し、遺伝粒子の存在を示唆した。細胞学の発展とともに細胞分裂や染色体に関する知見が得られ、20世紀初頭にはモーガンらはショウジョウバエを用いた研究により遺伝子を染色体と関連づけた。またX線の照射が突然変異を誘発することが確認され、遺伝子が物質であることが証明された。 文章: ハプログループD1b (Y染色体) ハプログループDのうち、東進して日本列島に至り誕生したのがハプログループD1bであり、アルタイ-チベット付近にとどまったグループから誕生した系統がチベット人に高頻度のハプログループD1aである。アリゾナ大学のマイケル・F・ハマーは「縄文人の祖先は約5万年前には中央アジアにいた集団であり、彼らが東進を続けた結果、約3万年前に北方オホーツクルートで北海道に到着し、日本列島でD1bが誕生した」とする説を唱えた。崎谷満はハプログループDが華北を経由し九州北部に到達し、日本列島でD1bが誕生したとしている。 文章: テロメア テロメアはハーマン・J・マラー(1938年)とバーバラ・マクリントック(1939年)によって報告された。マラーはショウジョウバエに対するX線照射によって生じる染色体逆位の細胞学的研究から、染色体は末端を欠くと末端同士の融合などがおこることを発見し、テロメアを「染色体の末端を保護する染色体の要素」と定義した。マクリントックはトウモロコシを用いた遺伝学的研究から、染色体の末端にはキャップ構造があることを推測した。当時はモーガンらの研究により染色体が遺伝子の担体であることは分かっていたが、DNAが遺伝物質であることはまだ明らかにされていなかった。 文章: 染色体凝縮 ヒトの2倍体細胞内には22対(22x2)の常染色体、およびXXあるはXYの性染色体、計46本の染色体DNAが存在する。そこに含まれるDNAの全長は約2メートルに達する。DNAはまずヒストンと結合してヌクレオソーム構造をとり、さらに30 nmファイバーと呼ばれるクロマチン繊維に折り畳まれる。間期では、これが直径10-20 μmの細胞核内に収められている。分裂期では、クロマチンは棒状の構造体に変換され、個々の染色体の識別が初めて可能となる。この過程は、19世紀末、ドイツの細胞学者ヴァルター・フレミング(Walther Flemming)によって精密に記載された。元来、染色体とは、分裂期に観察される凝縮した構造体を指す用語であったが、近年ではその意味するところは広くなっている(染色体の項を参照)。 文章: 人類の進化 クリス・ストリンガーとピーター・アンドリューズによって発展した出アフリカ説によれば、分子系統解析の進展(いわゆるミトコンドリア・イブやY染色体アダムなど)によって、現代のホモ・サピエンスは14 - 20万年前に共通の祖先を持つことがわかり、ホモ・サピエンスは7万から5万年前にアフリカから外へ移住し始め、結局ヨーロッパとアジアで既存のヒト属と置き換わった。出アフリカ説はミトコンドリアDNAを用いた最近の研究によっても支持された。133種類のミトコンドリアDNAを用いた系統樹の分析の結果、彼らは人類が(のちにミトコンドリア・イブと呼ばれる)アフリカ女性の子孫であると結論した 。ただしミトコンドリア・イブは全人類の「ミトコンドリアDNAの」祖先であり、人類がただ一人の女性あるいは夫婦のみに由来するという意味でも、この女性が最初のホモ・サピエンスという意味でもない。 文章: シンビオジェネシス シンビオジェネシス(英: Symbiogenesis)とは、2つの別個の有機体が統合され、新たな1つの有機体を形成することを言う。この考え方は1926年、コンスタンティン・メレシュコフスキー(Konstantin Mereschkowsky)が自著 "Symbiogenesis and the Origin of Species" で提唱したもので、葉緑体は原生動物に藍色細菌が取り込まれたのが起源であるとした。現在では、葉緑体だけでなくミトコンドリアも同様の起源であると考えられている。これを細胞内共生説と呼ぶ。 文章: トーマス・ハント・モーガン モーガンの研究以前は、遺伝子はあくまで抽象的な存在であった。染色体説の実証により、染色体上に並ぶ物質として遺伝子を研究する道を開いたことは、以後の遺伝学の発展に決定的な影響を与えた。また、それまで遺伝学の実験材料として用いられていたものは作物や家畜などであったが、ショウジョウバエという有力な実験材料をこの分野のモデル生物として持ち込んだ点でも意義が大きい。彼の弟子および孫弟子のうち8人が後にノーベル賞を受賞したことも特筆に値する。 文章: 進化論 1865年に発表されたメンデルの法則は、当時は重要性が全く理解されなかったが、1900年に再発見されて広い支持を得た。メンデルの遺伝子に関する説では、遺伝子は親の生活とは何の関係もなく全く変化せずに子孫に受け渡されるため、進化を否定する理論と考えられた。 文章: Y染色体 Y染色体は、ネッティー・マリア・スティーヴンスがミールワーム(コメノゴミムシダマシ, "Tenebrio"の幼虫)において発見し、1905年に報告した。Y染色体は、定義上、植物を含むXY型性決定をする全ての生物に存在する。また、カモノハシのように一組となって行動する複数のY染色体を持つ生物も存在する。