2000年度秋学期
生物・生態ⅢA,B 講義ホームページ |
１.生命操作技術の基礎 |
（１）生命操作技術の基礎
ａ．バイオテクノロジーの歴史
第一世代；生物機能の偶発的利用 → 経験的利用
醗酵；酵母によるアルコール醗酵の利用（ビール、ぶどう酒、パン、味噌、醤油等の
醗酵食品類）
酵母におけるアルコール発酵機能の発見（パスツール、１８７６年ビールの研究から）
細胞抽出液による発酵現象の発見 → 酵素の発見(ブフナー、１８９７年)
ＤＮＡの構造解明 → 生命現象解明の進歩
(ワトソン，クリック，ウィルキンソン，１９５３年)
第二世代；生物機能の改良 → 遺伝子工学，細胞工学
生物機能の模倣 → 再生工学 → 人工生命体 →→サイボーグ？
主要な技術； 遺伝子操作と細胞培養法
（２）ＤＮＡと遺伝子
ａ．ＤＮＡの構造を理解する……化学構造と立体構造(３次元構造)、染色体との関係
4種類の塩基が、約30億個らせん状に組み合わさってできている。
4種類の塩基：アデニン（Ａ）/チミン（Ｔ）、グアニン（Ｇ）/シトシン（Ｃ）
30億個の塩基一つ一つを文字にたとえる、つまり30億字とは28ページの新聞(朝刊)
でざっと50年分に相当する。
↓
遺伝子：ヒトでは全ＤＮＡ(約３０億塩基)の約５％に相当、残りはjunkDNA
イントロンとエクソンの混在
↓
染色体：ヒトでは46本：22対＋XX(女性)、22対＋XY(男性)
ｂ．ＤＮＡ、遺伝子、遺伝情報の各機能と関係を理解する
遺伝子：タンパク質を作るための設計図であり、DNAの約3億～1.5億個の塩基に相当
では、全遺伝子数は？……10万個 or 7万個 or 3万個？
レトロウィルス，ＲＮＡウィルスでは、RNAも遺伝子となる
遺伝情報：３塩基配列が一種類のアミノ酸に対応
全塩基配列はアミノ酸(20種類)の種類と並び方に対応→タンパク質を決定
情報の流れ： ＤＮＡ→ＲＮＡ→タンパク質；セントラルドグマ
ｃ．遺伝子解読計画(ヒトゲノム計画)……完成は200ｘ年？
ヒト遺伝子解読での公的機関(米、欧、日)と民間ベンチャー企業との熾烈な競争
→→ 新薬開発および遺伝性難病の治療をめぐる特許の取得競争
＊＊ＤＮＡ塩基配列の解明と遺伝子解読との大いなる相違に注意
現在、全遺伝子が解読されている生物は８００種類以上；
単細胞生物…５００種類以上のウィルス、2５種類以上の細菌類（大腸菌など）、酵母
多細胞生物…線虫（C.エレガンス）、ショウジョウバエ、ヒト（ミトコンドリア、21番、
22番染色体）
現在進行中は；ヒト、マウス、ラット、ゼブラフィッシュ、イネ、シロイヌナズナなど
ｄ．核内ＤＮＡとミトコンドリアＤＮＡとの関係
（３）いろいろな遺伝子の発見
ａ．遺伝病の原因遺伝子
例えば、大腸ポリポーシス遺伝子；保持者は必ず大腸ガンを発症
福山型筋ジストロフィー；日本人に特徴的、弥生時代に発生か？
ハンチントン舞踏病；欧米人に特徴的
ｂ．人種、地域、環境に特異的な遺伝子；進化の過程で淘汰された遺伝子
鎌状赤血球貧血症（赤血球をつくるタンパク質の異常）；マラリア多発地帯（１１番）
サラセミア（赤血球をつくるタンパク質の欠損）；地中海沿岸地域
HIVに強い遺伝子；コーカサス人に多い？
喘息の原因遺伝子；トリスタン・ダ・クンハ島(南大西洋の孤島で、住民の50％上が
喘息、または喘息傾向と喘息罹患率が世界最高の地域
特定の白血病ウィルス抵抗性の遺伝子；パプア・ニューギニアのハガハイ族
ｃ．体質、性格、好みも遺伝子か？
肥満の遺伝子；脂質代謝異常に関わる遺伝子が、数種類既に発見されている(1，7，８番)
攻撃性に関与する遺伝子；脳内物質をコントロールする遺伝子
自閉症の遺伝子、
ホモセクシュアルの遺伝子も存在か（X染色体上）？
ｄ．遺伝子のビジネス
"遺伝子ハンター"の暗躍
遺伝子は特許対象か？……アメリカでの特許関連省庁の対応変遷
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