DNAのしくみ

カラフルなDNAらせん Stanislaw Pytel / Getty Images

トールキンの「指輪物語」における力の指輪と同じです。「デオキシリボ核酸(DNA)は、すべての細胞のマスター分子である。 この分子には、各世代に受け継がれる重要な情報が含まれている。 DNAは、自分自身と他の分子(タンパク質)を作るのを調整する。 もし、DNAが少しでも変化したら、重大な結果を招くかもしれません。 もし、修復不可能なほど破壊されれば、細胞は死んでしまう。

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多細胞生物において細胞のDNAに変化が生じ、種の特性の変異がもたらされる。 長い時間をかけて、自然淘汰がこれらのバリエーションに作用し、種を進化させたり変化させたりします。

犯罪現場での DNA 証拠の有無は、有罪判決と無罪判決の違いを意味します。 DNA は非常に重要であるため、米国政府は、多くの遺伝性疾患の理解と治療法の発見を期待して、ヒトゲノムの DNA 配列を解明するために莫大な資金を費やしています。 そしてついに、1つの細胞のDNAから、動物や植物、あるいは人間のクローンを作ることができるようになったのです

しかし、DNAとは何でしょうか。 どこにあるのでしょうか。 何がそんなに特別なのでしょうか。 どのように機能するのでしょうか。 この記事では、DNA の構造を深く掘り下げ、DNA がどのように自分自身を作り、どのようにあなたの形質を決定しているのかについて説明します。 まず、DNAがどのように発見されたかを見てみましょう。

DNA は核酸と呼ばれる一群の分子のうちの一つです。 核酸は、1868年にスイスの生物学者フリードリヒ・マイシャーが、包帯に付着した膿の細胞からDNAを分離して発見しました。 1943年、ロックフェラー大学のオズワルド・エイブリーらが、肺炎連鎖球菌から採取したDNAが非感染性の細菌に感染させることを明らかにしたのです。 この結果は、DNAが細胞内の情報伝達分子であることを示すものであった。 1952 年、アルフレッド・ハーシーとマーサ・チェイスが、新しいウイルスを作るために、バクテリオファージウイルスがタンパク質ではなく DNA を宿主細胞に注入することを実証し、DNA の情報の役割はさらに支持されました(詳しくは「ウイルスの働き」を参照)

ですから、科学者は長い間 DNA の情報の役割について理論化してきましたが、この情報がどのようにコードされ伝達されているのかは誰も知りませんでした。 多くの科学者は、このプロセスには分子の構造が重要であると推測していました。 1953年、ケンブリッジ大学でジェームズ・D・ワトソンとフランシス・クリックが、DNAの構造を発見した。 この物語は、ジェームス・ワトソンの著書 “The Double Helix” に描かれ、映画 “The Race for the Double Helix” でスクリーンに映し出された。 基本的には、ワトソンとクリックは分子モデリング技術と他の研究者(モーリス・ウィルキンス、ロザリンド・フランクリン、アーウィン・シャルガフ、ライナス・ポーリングなど)のデータを使って、DNAの構造を解明したのである。 ワトソン、クリック、ウィルキンスは、DNAの構造の発見によりノーベル医学賞を受賞しました(ウィルキンスの共同研究者であり、ワトソンとクリックに構造を明らかにする重要なデータを提供したフランクリンは、受賞前に亡くなっています)

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