クエリ: 一遺伝子一酵素説の提唱者は誰?
文章: 一遺伝子一酵素説 遺伝子が酵素に関わっているとの見方はそれ以前からもあったが、生物学の分野で広く認められるようになったのはビードルとテイタムによる研究以降である。彼らはアカパンカビの栄養要求株という生理的形質に関する突然変異と、その遺伝について研究することで、この説の根拠を確定した。この説は遺伝子の役割を酵素を通じてタンパク質という特定の物質に結びつけた点で重要である。
文章: DNAマイクロアレイ この分析器具を用いれば、数万から数十万の遺伝子発現を一度に調べることが可能である。例えば、ヒトの遺伝子数は3万-4万といわれているが、これらのすべての遺伝子断片が1枚のガラス基板上に固定されており、このプローブと呼ばれる遺伝子断片と、ターゲットと呼ばれるヒトの細胞から抽出したメッセンジャーRNA(mRNA)を逆転写酵素で相補的DNA(cDNA)に変換したものとをハイブリダイゼーションすることによって、ヒト細胞内で発現している遺伝子情報を網羅的に検出することが可能である。 文章: 進化発生生物学 1977年、遺伝学における組換えDNA技術の到来により、進化と発生生物学の考え方の革命が始まり、スティーヴン・ジェイ・グールドのオントロジーに関する論文『』とフランソワ・ジャコブにより進展が始まった。グールドはヘッケルの進化論的発生学の解釈を退け、ジャコブは別の理論を立てた。これは、最終的に、発生学および分子遺伝学、系統発生、進化生物学を含めて、evo-devoの基礎をつくった。 1978年、エドワード・B・ルイスはショウジョウバエの胚の発育を調節するホメオティック遺伝子を発見した。昆虫が含まれる無脊椎動物の主要な門の一つである節足動物に属するが、 Bill McGinnisは、カエル、鳥、哺乳類などの脊椎動物や、他の門の動物で、ホメオティック遺伝子に共通の配列、ホメオボックスを発見した。ホメオボックスは後に酵母や植物にも見出された。すべての真核生物にわたって発生を制御する遺伝子に明らかに強い類似性があった。 1980年、クリスティアーネ・ニュスライン=フォルハルトとエリック・ヴィーシャウスは、ショウジョウバエの胚にセグメンテーションパターンを作り出すのに役立つを発見した。彼らとルイスは1995年にノーベル賞を受賞した。その後、より特異的な類似性が発見された。例えば、Distal-less遺伝子は、ショウジョウバエの付属肢や四肢の発生に関与することが1989年に発見されただけでなく、魚のヒレ、ニワトリの羽、海洋性の環形動物の足(疣足)、ホヤの出水口、ウニの管足などの発生に関与することがわかった。その遺伝子を動物が獲得したのは古代だと考えなければならず、はなれた動物の共通の祖先をたどると、エディアカラ時代の前、約6億3,500万年前に獲得されたと考えないといけないことは明らかであった。 Evo-devoは、すべての動物の体が発生中にどのようにつくられるのかを解明し始めた。 文章: エンシェントの遺伝子 ペガサス銀河において少なくとも一つの惑星にこの遺伝子の保持者が極わずか存在するが、地球出身の人間にも少数の保持者が存在する。しかし、遺伝子保持者であっても遺伝子を使うのに訓練が必要な者もいて、容易にかつ直感的に使える者は数少ない。そこでベケット医師は不活性化されたマウスのレトロウィルスベクターを用いた遺伝子治療により、エンシェントの遺伝子を人間へ導入する方法を開発した。それでも遺伝子治療を受けてエンシェントの遺伝子が導入される割合は48%にとどまっている。エイデンフォード中尉はSeason1のホットゾーンにてエンシェントの遺伝子を持たざる人しか感染しないウイルスに感染している。つまりエンシェントの遺伝子はない。しかしSeason1の迫り来る危機完結編では酵素中毒になった中尉はバトルジャンパーを一人でとばしている為エンシェントの遺伝子を持っていることになる。遺伝子治療を受けたという事は全くふれられていない上に成功率は48%と低いため不思議が多い。現実的に考えると脚本家らはこのような論争が起こっても中尉を逃がさせることを優先させたのだろう。 文章: 大野乾 (1)については、哺乳類メスの細胞核に見られるバー小体が、父方あるいは母方一方のみのX染色体の凝縮したものであることを発見した。(2)については1967年と1979年に単行本を出版し(下記文献リスト参照)、哺乳類における常染色体を起源とする性染色体の進化を提唱した。また性決定に関して、主要性決定遺伝子が性決定カスケードのトップに存在することを提唱した。(3)については生物の進化において、新しい遺伝子が生じてくることの前段階として、遺伝子重複が起きることが重要であるという認識を、1970年の著書「Evolution by Gene Duplication」で広く世に広めた。また同著では、脊椎動物などの高等な生物のゲノムの進化には、倍数進化(ゲノム重複)による遺伝子の爆発的な増加が関与してきたという仮説もあらわしている。(4)は遺伝子重複説と関連し、大野が初めて提唱した。(5)では遺伝子コードの起源にまで迫る考察を展開している。 文章: 進化論 突然変異は、ド・フリースによって発見された。これによって遺伝学からも遺伝子に変化を生じる可能性、つまり進化の可能性が認められた。しかしド・フリースは自然選択とは無関係に突然変異によって新しい種が生じ、生じた種の間に自然選択が起こるという跳躍説の一種である突然変異説を提唱した。 文章: 一遺伝子一酵素説 まず彼らはピリドキシン要求株を発見し、それを用いてその菌株がピリドキシンを含む培地でなければ生育できないこと、そしてそれ以外はいっさい野生株と異ならないことを示した。その上でこの形質が一つの遺伝子に支配されていると判断できることを示した(1941)[1]。 文章: 一遺伝子一酵素説 また、Onslowと Bassett はキンギョソウの黄色と白の花色の遺伝について研究し、これが色素であるアントキサンチンの合成に関わる遺伝子であることを見いだしている(1913)。 文章: 一遺伝子一酵素説 なお、このカビには有性生殖とは無関係に菌糸が癒合して二つの菌糸体の核が共存する異核共存体(ヘテロカリオン)を作る場合があり、この現象は遺伝的分析を攪乱しかねない。しかし、逆にこれを利用し、単相の菌体でも複相の生物で見られるような遺伝子間の優劣関係などを見ることも出来る。 文章: 酵素 最終的には、1896年にエドゥアルト・ブフナーが酵母の無細胞抽出物を用いてアルコール発酵を達成したことによって生気説は完全に否定され、酵素の存在が認知された。 文章: ジョージ・ウェルズ・ビードル ジョージ・ウェルズ・ビードル(George Wells Beadle、1903年10月22日 - 1989年6月9日)は、アメリカ合衆国の遺伝学者で、遺伝子が細胞内の生化学過程を制御していることを発見し、エドワード・ローリー・タータムとともに1958年度のノーベル生理学・医学賞を受賞した。また同年にはジョシュア・レダーバーグも受賞している。 文章: 一遺伝子一酵素説 具体的には、生物体内でのアミノ酸やビタミンの合成過程に変異を生じたものを探し、その遺伝子との関わりを明らかにする、ということを目指した。彼らはアカパンカビの最小培地では生育できないが、特定の栄養素を追加すると生育可能になるような栄養要求株を探すことを試みた。突然変異は胞子に紫外線などを照射することで人工的に誘発させた。 文章: 一遺伝子一酵素説 彼は1937年にスタンフォード大学に移った後、生化学者のエドワード・テータムと共同研究を始めた。彼はここで上記の眼の色彩に関する変異について若干の成果を得た。しかし、遺伝子と酵素の間に強い関係があることは推定されたが、このような形態に関する形質への遺伝子の関わりを生化学的に調べることは困難であった。そのため、より生化学的な研究のしやすい対象として代謝の異常に注目した。しかし多くの動物では代謝の異常は致死遺伝子であり、研究対象にはしがたい。そこで、それに適した生物としてアカパンカビを選んだという。 文章: タンパク質 タンパク質は生物に固有の物質である。その合成は生きた細胞の中で行われ、合成されたものは生物の構造そのものとなり、あるいは酵素などとして生命現象の発現に利用される。また、類似のタンパク質であっても、生物の種が異なれば一次構造が異なることは普通である。タンパク質はアミノ酸が多数結合した高分子化合物であるが、人工的な高分子のように単純な繰り返しではなく、順番がきっちりと決定されている。これは、そのアミノ酸の種と順番がDNAに暗号で記述されていることによる。遺伝子暗号は往々にしてその形質に関係するタンパク質の設計図であると考えられる(一遺伝子一酵素説)。エンゲルスは「生命はタンパク質の存在様式である」と言ったが、故のないことではない。 文章: ヴェルナー・アーバー ヴェルナー・アーバー(Werner Arber, 1929年6月3日 - )は、スイスの微生物学者、遺伝学者。1978年、制限酵素の発見の業績により、アメリカ合衆国の微生物学者のハミルトン・スミス、ダニエル・ネイサンズと共に、ノーベル生理学・医学賞を受賞した。制限酵素の発見は組み換えDNAの技術に発展を齎した。 文章: デイビッド・スローン・ウィルソン 彼は進化におけるマルチレベル選択説の提唱でよく知られている。哲学者エリオット・ソーバーとの共著『Unto Others』で、遺伝子レベルの選択とより正統的な個体選択のアプローチを結び付けるマルチレベル選択と呼ばれる枠組みを提案した。その枠組みは、個体をデザインする遺伝子が世代を超えて子孫に伝えられていくときに、個体と集団は共に遺伝子のヴィークル(乗り物)であり、どちらも遺伝子が作用する舞台であると主張する。実際に、ヴィークルの表現型に影響を与えた結果だけでなく、彼らが入っているDNAの機能に影響を与える事によっても、遺伝子それ自体が選択の影響を受けうる。ここでいう遺伝子とは物理的な存在ではなく、祖先から子孫に伝えられる「情報」としての遺伝子である。ウィルソンは形質集団と言う概念も作った。形質集団とは、血縁などで結ばれておらず、彼らが利他的行動で相互に作用しあうことで運命を共有する集団のことである。