ゲノムを読む―人間を知るために (科学選書)

ゲ ノムを読む

科学選書 20

ゲ ノムを読む   人 間を知る ために

松原謙一 中村桂子

紀伊國屋書店

プ ロローグ

  こ の本 の主 題 は ﹁ゲ ノ ム﹂ であ る。 ゲ ノ ム と は 実 体 と し て 見 る な ら 細 胞 の核 内 にあ る Ｄ Ｎ Ａ のす べ

てを さ す 。 あ な た の か ら だ を つく って い る ひ と つひ と つ の細 胞 (脳 細 胞 でも 腸 の細 胞 でも白 血球 でも な

ん でも よ い) の中 にあ る Ｄ Ｎ Ａ は ま った く 同 じ 、 そ れ が あ な た の ゲ ノ ムだ 。 一方 、 機 能 と し て 見 る な

ら 、 ゲ ノ ムと は、 ひ と つ の生 物 を そ の生 物 た ら し め る 遺 伝 情 報 の総 体 の こ と であ る 。 す な わ ち 、 生 物

が 己 れ の か ら だ を つく り 上 げ 、 ま ち が いな く は た ら か せ、 子 孫 を つく り 、 寿 命 を 全 う す る の に必 要 な

遺 伝 情 報 のす べ て であ る 。 こ れ を 種 と し て見 れ ば 、 ヒ ト ゲ ノ ム、 マウ ス ゲ ノ ム、 イ ネ ゲ ノ ム、 大 腸菌

ゲ ノ ムと な り 、 個 体 と し て見 れ ば 、 私 の ゲ ノ ム、 あ な た のゲ ノ ム と な る。

  お そ ら く ゲ ノ ム に は な じ み の な い方 も Ｄ Ｎ Ａ や 遺 伝 子 と い う 言 葉 は 耳 に し て お ら れ るだ ろ う 。 Ｄ Ｎ

Ａ が 、 生 物 学 の主 役 にな った のは 二十 世 紀 後 半 。 地 球 上 の生 物 はす べ て遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の指 令 に よ って

生 活 し て い る こ と が わ か り 、 一九 五 三 年 に そ の 二重 ら せ ん構 造 が 明 ら か にな って か ら だ 。 し か し 、 こ

の半 世 紀 で研 究 は急 速 に進 展 し 、 今 、 二 十 一世 紀 に向 け て 、 ﹁遺 伝 子 と し て のＤ Ｎ Ａ ﹂ 研 究 か ら ﹁ゲ

ノ ムと し て のＤ Ｎ Ａ ﹂ 研 究 に大 き く 移 行 し は じ め た。 脳 や 腸 で は ど ん な遺 伝 子が は た ら い て い る の か 、

発 生 や 免 疫 の、 あ の段 階 こ の段 階 で は たら い て い る の は ど ん な 遺 伝 子 か と 問 う か わ り に、 私 た ち の か

ら だ を ま ち が いな く作 りあ げ 、 巧 く は たら か せ、 子 孫 を つく ら せ、 や が て滅 び さ せ る 、 こ の生 命 の手

筈 書 を ま るご と 人 間 の言 葉 に翻 訳 し よ う と いう 研 究 が 始 ま った の であ る 。

  同 じ Ｄ Ｎ Ａ と い う 物 質 を 見 なが ら も そ れ を 遺 伝 子 と いう 単 位 に ま で還 元 し た 形 で 見 る か 、 ゲ ノ ムと

いう 総 体 で見 る か。 こ こ に は革 命 と いう 言 葉 を使 って も よ い ほど 大 き な ち が いが あ る と 言 って よ いと

思 う 。 ゲ ノ ムを 読 む ⋮ ⋮ つま り ゲ ノ ム の研 究 は 、 一つ 一つ の遺 伝 子 研 究 を 単 純 に拡 大 し た も の で は な

く 、 こ れ ま で の Ｄ Ｎ Ａ 研 究 ⋮ ⋮ い や 大 げ さ に言 え ば 科 学 研 究 に は な か った ﹁全 体 像 ﹂ を 求 め る と いう

作 業 だ 。 し か も ﹁全 体 像 ﹂ を 求 め る と い う こ と は単 に ﹁手 筈 書 き ﹂ を 読 み解 い て わ れ わ れ が 生 命 の仕

組 み を 今 よ り も ぐ っと深 い と こ ろ で把 握 し よ う と いう と こ ろ に留 ま らず 、 こ の地 球 上 に栄 え る 何 千 万

種 の生 物 の関 係 を 知 り 、 そ れ から 四 十 億 年 の 歴 史 を 担 った 進 化 の記 録 を 読 み 解 こ う と いう と こ ろ にも 通 じ る の で あ る。

  と に か く 、 遺 伝 子 と ゲ ノ ム はど の よ う な 関 係 にあ る の か 。 Ｄ Ｎ Ａ を 遺 伝 子 と し て見 る の と ゲ ノ ムと

し て 見 よ う と す る の で は 研 究 の や り 方 は 具 体 的 に ど う ちが って来 つ つあ る の か ⋮ ⋮ ま さ に研 究 の革 命 の現 場 感 覚 を 伝 え た い。 そ れ が 本 書 の目 的 で あ る。   何 が 変 化 し て い る か 。 大 別 す る と 次 の 三 つ に な る。

  ①   Ｄ Ｎ Ａ 研 究 そ のも のが 変 化 し て い る こと 。 ⋮ ⋮ 具 体 的 に は ﹁ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ と いう

形 で 、 生 命 科 学 の研 究 で は初 め てと 言 って よ い組 識 的 な 研 究 方 法 が 採 用 さ れ 、 新 し い研 究 手 法 で

Ｄ Ｎ Ａ の構 造 や 機 能 に関 す る大 量 の デ ー タ収 集 が 始 ま った。 大 量 のデ ー タ ベ ー ス、 そ の情 報 処 理

な ど 、 情 報 科 学 を 含 む 新 し い分 野 の誕 生 が か い ま 見 え て い る 。 そ こ か ら 、 あ る 生 物 のも つＤ Ｎ Ａ

全 体 を 一つの か た ま り と し て見 て、 そ れ を動 か す 基 本 を ど う 読 み解 い て ゆ く か ⋮ ⋮ 一つ の挑 戦 だ 。

②   生 命 現 象 を 個 別 的 でな く 、 一つの個 体 が ど の よ う に し て生 ま れ 、 生 き 、 消 え て いく か と い う 全

体 像 と し て捉 え る科 学 が 生 ま れ つ つあ る。 ま た 人 間 に 関 し て は、 先 進 国 で の病 気 の ほ と んど が 内

因 性 に な って い る こ と と も 関 連 し て 、 健 康 と の絡 み で ゲ ノ ム研 究 が 求 め ら れ て い る の で あ る。 今 、 医 学 は大 き く 様 変 わ り し つ つあ る。

③   生 命 、 人 間 、 自 然 を 見 る眼 の変 化 。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 を 通 し て生 命 体 の相 互 関 係 を 考 え る手 が か り が

格 段 に多 く な り 、 ま た進 化 の記 録 で あ る ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の解 析 が ど んど ん 進 む よう にな った衝 撃 は

強 い。 こ れ は 、 人 間 の営 み で あ る文 化 ・文 明 を 見 る 眼 にも 変 化 を も た ら し つ つあ る 。

  や や 抽 象 的 な 表 現 に な ら ざ るを 得 な いが 、 生 き も の の 研 究 と そ の成 果 の社 会 と の結 び つき の両 方 が 変 わ り つ つあ る と 言 え る 。

  と ころ で 、 こ の変 化 へ の助 走 と し て具 体 的 な 形 で 動 い て い る のが 、 ﹁ヒ ト ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト ﹂ で

あ る。 そ こ で本 書 で は これ を 核 にし て ま と め る こ と に し た 。 し たが って こ こ にあ げ た 変 化 の中 で 第 一

と 第 二点 に重 点 が 置 か れ る。 も ち ろ ん い つか は全 体 像 を ま と め て み た い と 思 っ て い る が 、 あ え て 〝プ

ロジ ェク ト〟 を 主 に し た の は、 そ れ な り の理 由 が あ る。

  最 近 は 、 Ｄ Ｎ Ａ を 通 し て生 命 を 語 る こ と が 流 行 し て い るが 、 そ の中 には 、 ﹁Ｄ Ｎ Ａ の研 究 そ の も の﹂

を き ち ん と 踏 ま え て い な いも のも 少 な く な い。 も ち ろ ん専 門 外 の方 が 科 学 研 究 の詳 細 を知 る 必 要 は な

いが 、 研 究 の流 れ は 把 握 し 、 そ れ を素 材 に し て 考 え を 進 め て欲 し いと 常 に願 って い る。 そ こ で ま さ に 現 在 進 行 形 のプ ロジ ェク ト を紹 介 し よ う と 考 え た ので あ る 。

  理 由 の 二 つ め。 ﹁ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ と いう 言 葉 は 、 お そ ら く 〝ゲ ノ ム〟 そ のも の よ り も 知

ら れ て い る の で は な い だ ろ う か。 と こ ろが そ の知 ら れ 方 は ﹁人 間 の基 本 を き め る 遺 伝 情 報 を 全 部 調 べ

あ げ 、 本 性 を あ ば く も の﹂ ﹁そ の知 識 を 利 用 し て 生 命 倫 理 に か か わ る よ う な 問 題 を ひ き 起 こ し た り 、

人 間 の改 造 に つな げ る 研 究 ﹂ と いう 風 だ 。 ま た 、 こ の 巨 大 プ ロジ ェク トが ほ か の研 究 の予 算 を 圧 迫 し

か ね な い と い う 話 も よ く 出 る 。 そ のう え 、 こ のプ ロジ ェク トが 提 案 さ れ た 頃 に は 、 具 体 的 な 方 法 論 が

十 分 見 え て い な か った た め に、 ヒ ト ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ と い う 巨 大 分 子 (Ｄ Ｎ Ａ を 構 成 す る Ａ 、 Ｔ 、 Ｇ 、 Ｃ

と いう ヌ ク レ オ チ ドが 三〇 億 個 も つな が って い る ) を 端 か ら 分 析 し て ひ た す ら そ の並 び を 決 め る だ け

の、 科 学 と し て は な ん の面 白 味 も な い作 業 だ と いう 受 け 止 め 方 も さ れ た 。 若 い有 望 の科 学 者 を ロボ ッ ト の よ う に使 う の で は な い か と 、 研 究 者 内 部 で も 批 判 が 出 た ほど だ 。

  私 た ち は、 ﹁遺 伝 子 ﹂ か ら ﹁ゲ ノ ム﹂ への変 化 を ポ ジ テ ィブ に評 価 し て い る が 、 ゲ ノ ム 研 究 が 科 学

と し て 納 得 の い く 形 で進 めら れ る の で な け れ ば 意 味 は な い。 し か し、 こ こ にあ げ た 風 評 は、 実 態 と は

ち が う 。 そ れ な の に、 科 学 者 や 科 学 政 策 に関 わ って い る 人 の中 に こ の よう な イ メ ージ を 持 ち 続 け て い

る 向 き が 意 外 と あ る の で あ る。 ﹁ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ はば かげ た ホ ラを 吹 い て い る の でも な く 、

社 会 に 不 必 要 な ス ト レ スを 与 え る も の で も な く 、 さ ら に は 単 な る 金 喰 い の作 業 で も な い、 二 十 一世 紀

に 発 展 す る生 命 研 究 へ向 って の 一つ の助 走 な の に、 誤 解 を 受 け て い る の は まず い。 そ こ で、 具 体 的 な

研 究 状 況 を 述 べ て多 く の方 に事 実 を 知 った う え で の判 断 を あ お ぐ 必 要 が あ る と 考 え た の であ る 。

  社 会 に おけ る位 置 づ け を 明 確 に し な が ら ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク トを 進 め る 必 要 性 を 強 く 感 じ た のは 、

あ る体 験 か ら であ る。 そ れ は 、 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の中 心 的 技 術 で あ る組 換 え Ｄ Ｎ Ａ 技 術 が 開 発 さ れ た 時 の こ

と であ る 。 一九 七 二年 に 生 ま れ た ﹁組 換 え Ｄ Ｎ Ａ 技 術 ﹂ は 、 生 命 科 学 研 究 に大 き な 転 換 を も た ら し た 。

遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ を 採 り 出 し て そ の構 造 や 機 能 を 自 由 に解 析 でき る こと に な った か ら であ る 。 そ の技 術 は

発 表 さ れ た時 か ら 、 やが て来 る イ ン パ ク ト の 大 き さ を 十 分 に予 感 さ せ るも の であ った。 し か し 、 日 本

の研 究 者 は対 応 が 鈍 か った。 そ れが 自 分 の研 究 と ど う 関 わ る か 見 極 め ら れ な か った の であ る 。 こ の技

術 は研 究 現 場 で使 わ れ る 前 に、 安 全 論 議 が な さ れ 、 一時 モ ラ ト リ ア ム (実 験 の自 粛 ) の処 置 が と ら れ

る な ど 、 研 究 者 に と って新 し い体 験 が 多 か った 。 そ れ に ど う 対 処 す る か ⋮ ⋮ 今 ま で のや り 方 の研 究 だ

って十 分 に忙 し い の に 、 何 も そ ん な と こ ろ ま で手 を のば さ な く ても ⋮ ⋮ 。 そ のた め に 当 然 の こと な が

ら こ の重 要 な 技 術 を 取 り こ ん だ 研 究 分 野 で急 速 な 発 展 が 起 こ り 、 成 果 が 奔 流 と な って 流 れ だ し て から

あ わ てふ た め いた 。 そ れ で も ま だ 少 な か ら ぬ 人 が ﹁あ れ は 流 行 だ ﹂ と 思 って いた 。

  日本 の企 業 の対 応 は 、 こ れ に輪 を か け て み じ め な も のだ った 。 イ ン シ ュリ ンや 成 長 ホ ル モ ンな ど の

特 許 が ア メ リ カ で続 々と 申 請 さ れ て か ら 、 猫 も 杓 子 も 我 も 我 も と ア メ リ カ 詣 で に流 れ た。 も う 少 し 早

く 、 自 力 で対 応 し て い れば 日本 にも 力 を つけ ら れ た の に、 ち ゃ ん と そ の よ う な 声 を あ げ て い た 人 た ち

が い た の に ⋮ ⋮ と つく づ く 思 った も のだ 。 そ し て マス コ ミを 含 め て社 会 は と 言 え ば 、 こ れ は と ん で も

な い生 物 を作 り出 す 恐 ろ し い技 術 であ る か の ご と く に受 け 止 め、 こ の技 術 を 用 い る研 究 施 設 の建 設 に は 反 対 運 動 が 起 き た。 そ れ は 今 も 続 い て い る。

  ヒ トゲ ノ ムプ ロジ ェク ト を 契 機 に生 命 研 究 は急 速 に情 報 科 学 化 し てゆ く 。 ゲ ノ ム研 究 に よ って 、 第

二 の転 換 期 が 訪 れ る の は 目 に見 え て いる 。 ま た同 じ よ う な 判 断 ミ スを し た く な い。

  産 ・官 ・学 、 あ ら ゆ る分 野 の人 が 集 ま れ ば 、 必 ず 創 造 性 が 重 要 だ と 言 い、 独 創 的 な 研 究 を す る に は

ど う し た ら よ い か頭 を ひ ね る。 し か し 、 学 問 の大 き な 流 れ を 的 確 に つか ん で、 そ れ に対 処 す る シ ステ

ムづ く り を す ると いう 基 本 はど う も 無 視 さ れ が ち だ 。 創 造 性 な ど 議 論 で 生 ま れ るも の で は な い。 日常

の仕 事 の中 で真 剣 に考 え 、 眼 を 開 い て必 要 な 時 に適 確 な 対 処 を す ると いう 習 慣 さ え あ れば 創 造 性 は自

ず と 生 ま れ て く る も のだ 。 身 近 な 話 にな る と つ い筆 が す べ る が 、 話 を 元 に戻 そ う 。 と に か く ﹁組 換 え

Ｄ Ｎ Ａ技 術 ﹂ の時 の体 験 も あ り 、 ﹁ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ に つ い て は研 究 者 と し て 適 確 な 対 応 を

し た いと 考 え た の であ る 。 念 の た め つけ 加 え る な ら 、 適 確 な 対 応 と は が む し ゃら に研 究 を 進 め る と い

う こ と で は な い。 ま し て や そ こ か ら 生 ま れ る応 用 技 術 を 開 発 す れ ば よ い と いう こ と で も な い。 何 が 起

こ る の か を 社 会 が 正 し く 知 り 、 考 え 、 何 が 必 要 な の かを 決 め、 基 礎 整 備 を す る こ と も 含 め て 行 動 を 起 こす こと 、 そ れ を 適 確 と 言 って い る のだ 。

  いろ いろ な いき さ つはあ ったが 、 わが 国 で も ヒ ト ゲ ノ ム研 究 の重 要 性 が 認 め ら れ、 プ ロジ ェク トが

始 ま った。 そ れ か ら 七 年 近 く を 経 過 し 、 研 究 は 第 一期 か ら 二期 へと 移 り つ つあ る。 そ の間 、 生 命 科 学

で は体 験 し た こ と のな いプ ロジ ェク ト と いう 形 で の研 究 を 進 め る 中 か ら 多 く を 学 ん だ 。 研 究 の進 め 方

だ け で な く 、 国 際 協 力 と 国 際 競 争 、 日本 の科 学 政 策 、 科 学 と 社 会 と の間 の課 題 な ど さ まざ ま な と こ ろ

で、 か な り 具 体 的 な 悩 みを 通 し て考 え る こ と 学 ぶ こ と が 多 か った 。 産 ・官 ・学 の協 力 と か、 創 造 性 あ

る人 材 の養 成 と いう か け 声 の充 満 し た中 で、 自 分 た ち で つぎ の流 れ を 作 って いく と いう 行 動 を 実 行 し

てき た ヒ トゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は 、 いろ い ろ な 仕 組 み を 具 体 例 で知 り 、 考 え る よ い例 にな って い ると 思 う。

  そ の よ う な わ け で 、 ﹁ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ が ど の よ う な も の で 、 今 ど こ ま で 進 ん で い る か、

今 後 ど のよ う な 方 向 に進 む か を 述 べ る こと に は意 味 が あ る と 思 う 。 そ れ のも つ社 会 的 意 味 も 含 め て。

く り 返 し にな る が 、 これ は Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の大 き な 流 れ の中 の 一つの 必 然 で あ る。 これ を 理 解 し て お く こ

と が 、 二十 一世 紀 の生 命 研 究 や 技 術 を 占 い、 さ ら に人 間 に つ い て考 え る と き のＤ Ｎ Ａ の持 つ意 味 を 知

る う え で 重 要 だ と 考 え る。 そ れ は 、 ゲ ノ ム研 究 が 進 ん だ 時 点 で の科 学 や 技 術 を ど う 使 い こ な す か を 考 え る た め の準 備 で も あ る 。

  プ ロジ ェク トが 主 に な ると 言 って も 、 も っと広 く 、 ゲ ノ ム のも つ意 味 にも 折 り に触 れ感 じ た こ と を

書 き 入 れ た。 と く に最 後 の章 で は話 を そ ち ら の方 に少 し傾 け た。 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の研 究 が 進 ん だ と き 、 現 れ て く る生 命 像 、 人 間 像 を 作 り あ げ る た め の準 備 運 動 で あ る。

  科 学 の話 に は少 し︱ ︱ 専 門 外 の方 に は少 し ど こ ろ で は な い かも し れ な い︱︱ 面 倒 な と こ ろ も あ る。

実 は、 そ れ を 気 に し て、 本 論 に 入 る前 に ﹁科 学 の解 説 ﹂ の章 を 置 い た 。〝わ か る た め に〟 と し て。 と

こ ろが 、 研 究 の本 質 を わ か って い た だ き た い と 願 う 気 持 ち から 、 方 法 を や や こ ま か く 書 い た の で、 こ

こ で挫 折 す る 方 が 出 る の で は な い か と 心 配 に な った。 ヒト ゲ ノ ム研 究 に到 る 歴 史 や 研 究 の エピ ソ ード

な ど が 入 った 第 二章 以 降 の本 文 か ら 入 り 、 少 し 説 明が 欲 し い と 思 う 時 に 一章 に戻 って い た だ く のが よ

い か も し れ な い。 お か しな 断 り 書 き に な ったが 、 大 き く転 換 し て いる 生 命 科 学 研 究 に でき る だ け多 く の方 に関 心 を 持 って い ただ き た いが た め の悩 み で あ る。

  いず れ に し て も 、 細 か な 事 実 の理 解 と い う よ り は 、 現 場 の雰 囲 気 を 感 じ な が ら 大 き な 流 れ を 感 じ と る と い う 気 持 ち で読 ん で いた だ け れ ば あ りが た い。

目

次

    プ ロ ロー グ︱︱

５

︱︱ 細 胞 ・染 色体 ・ゲ ノ ム ・遺 伝 子 ・Ｄ Ｎ Ａ情 報

第 １ 章   ﹁わ か る ﹂ た め に       

22 27 8 2

34

        す べ て の細 胞 に 必 ず 存 在 す る き ま った 数 の染 色 体 、 そ し てゲ ノ ム

遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ 、 遺 伝 子 では な いＤ Ｎ Ａ

         分 子 と し て のＤ Ｎ Ａ、 そ し て遺 伝 子      

         地 図 づく り ︱︱ 遺 伝 的 地 図 と物 理 的 地 図

37

43

         Ｄ Ｎ Ａ 生 物 ︱︱ 遺 伝 子 で は普 遍 性 、 ゲ ノ ム では 多様 性 に注 目          全 情 報 の解 読 に向 け て 第 ２ 章  ヒ ト の遺伝 子研究            ︱︱ ゲ ノ ム 解析 の提 案 ま で

4 7

         ヒ ト Ｄ Ｎ Ａ研 究 の始 ま り ︱︱ 1 9 70 年 代          ま ず 応 用 へ︱︱ 薬 づく り

54

         病 気 の遺 伝 子 を 探 る (１) ︱︱ と り や す いも の から 難 し いも の へ          病 気 の遺 伝 子 を 探 る (２) ︱︱ が ん 遺 伝 子 の探 究

19

51

8 1

42

        遺伝子系 と いう見方 の登場

6 5

        ダ ルベ コの発言︱︱ ゲノ ム研究 の提案

6 2

          ︱ ︱ ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェ クト への 助 走

8 5

第 ３ 章   遺 伝 子 か ら病 気 に 迫 る 方 法 論 が 生 ま れ た

        頭 打 ち に な ら な いＤ Ｎ Ａ技 術

        ゲ ノ ム 解析 への動 機 づ け ︱ ︱原 因 の わ か ら な い病 気 の遺 伝 子 を 追 究 す る

7 3

88

78

        ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロー ニ ング で追 い つめ た 筋 ジ スト ロフ ィ ー の遺 伝 子         リ ン ケ ー ジ 解 析 で 迫 った ハンチ ント ン病

8 0

        も っと 広 汎 に。 し か し それ は 大 変 な 努 力 を 必 要 とす る

84

        組 織 的 に ヒ ト ゲ ノ ム解 析 を       な ぜヒトか?

こ れま で の枠 の外 に、 プ ロジ ェクト を 作 ろ う

第 ４章   ヒ トゲ ノ ムプ ロジ ェクト の提案 と ス ター ト      

92

107

ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト の五 本 の柱 97

     

        各 国 の動 き

        ど んな 役 に立 つと いう 約 束 を し て いる か

6 7

70

6 2

88

第 ５ 章   始 ま った 解 析 作 業 と そ こ か ら 学 ん だ こ と

113

115

        解 析 の戦 略 ︱ ︱小 さ いゲ ノ ム は 文 字 の解 析 を 、 大 き いゲ ノ ム は 地 図 づく り か ら         予 定 よ りも 速 い テ ンポ の ヒト ゲ ノ ム の 地 図 づ く り

120

119

        ゲ ノ ム 全 体 を カ バ ー で き る断 片 を 集 め る ︱︱ フ ラ ン ス民 間 団 体 の力

        ゲ ノ ム のデ ー タ ベー ス づく り

123

        大 量 の 文 字 解 読 の時 代 がや って く る

        だ れ のゲ ノ ムを 解 析 す る のか

111

モ デ ル生 物 の文 字 の解 析 ︱︱ 大 腸菌 の小 原 マ ップ と 由 良 プ ロジ ェク ト 、 そ れ に枯 草 菌 135

      

144

Ｅ Ｃ のチ ー ムプ レー ︱︱ 酵 母 ゲ ノ ム 140

6 14

6 1 3

151

      

         モ デ ル小 動 物 ・線 虫 の ゲ ノ ム         億 と いう 規 模 のヒ ト ゲ ノ ム は ?

8 15

ゲ ノ ム の機 能 解 析 と ボ デ ィ マ ップ づく り

         ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト ︱︱ 日本 の提 案       

        有 用 な 遺 伝 子 の探 索 と 特 許 騒 ぎ

        寡 占 の破 壊 か ら 遺 伝 子 の分 布 地 図 づ く り へ

125

111

6 1 7

第 ６ 章  社 会 と の 接 点 を 考 え る

173 3 17 179

ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は ヒ ト を 対 象 に す る

        プ ロジ ェク ト へ の批 判             特許 に ついて       複雑な 病気 こそ対象

183

        遺 伝 子 治 療 ︱︱ いや Ｄ Ｎ Ａ 治 療         個 人情 報 の管 理 に つ いて 第 ７ 章  見 え てき たゲ ノ ム の姿

69 1

8 2 0

        遺 伝 子 でな く ゲ ノ ム に着 目 す る と ︱︱ 共 通 性 と 多 様 性1 8 9 ゲ ノ ム サ イ ズ の限 界 ︱︱ 進 化 の 可能 性

194

     

ゲ ノ ム に見 ら れ る 生 き も の の歴 史

199

     

生 き も の の歴 史 の中 で の人 類 誕 生 、 人 類 の 歴 史 213

     

221

        個 性 の裏 づ け 、 そ し て 人 種 生 命 誌 に向 け て

2 17

生 き も の研 究 の変 化

223

     

エピ ロー グ ︱ ︱

     

    

66 1

88 1

第 １ 章   ﹁わ か る ﹂ た め に

      ︱︱ 細 胞 ・染 色 体 ・ゲ ノ ム ・遺 伝 子 ・Ｄ Ｎ Ａ 情 報

  ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 は 何 を す る の か、 そ の結 果 何 が 明 ら か に な る の か、 そ れ が 、 学 問 の こ れ か ら や

人 間 の見 方 、 さ ら に は 医 療 な ど に ど の よ う な 影 響 を 与 え る の か 、 そ し て社 会 と ど う 関 わ り 合 う のか 。

これ ら は 専 門 家 が そ れ 以 外 の人 に 教 え る と いう の で は な く 、 衆 知 を集 め る と いう 形 で し か 考 え ら れ な いと思う。

  ゲ ノ ム解 析 は新 し い活 動 な ので 、 そ の結 果 が ど う 発 展 す る か は わ か ら な い と こ ろが あ る 。 社 会 へ の

影 響 な ど 、 人 び と の価 値 観 が ど の よう な も の であ る か に よ って、 大 き く変 わ る だ ろ う 。 と いう よ り 、

こ の計 画 は 、 そ の成 果 が 社 会 のも つ技 術 や価 値 観 を 変 え る 可能 性 と 、 研 究 が 社 会 か ら の影 響 を受 け る

可 能 性 の両 方 を 含 め て、 社 会 と の関 わ り が ダ イ ナ ミ ッ ク であ る。 そ こ で 私 た ち の願 い と し て は 、 こ れ

を 科 学 と し て 、 知 識 と し て、 ﹁理 解 す る ﹂ だ け で な く 、 わ か って い た だ き た い の であ る 。

﹁わ か る ﹂ と いう の は、 ﹁腑 に落 ち る﹂ と い う 感 じ を さ し て い る。 実 感 を も って共 感 し た り 、 批 判 し

た り でき る 状 態 にな る こ と であ る 。 と も に考 え る た め には 、 こ れ が 不 可 欠 だ 。 と こ ろ が 、 そ の よ う な

気 持 ち で こ の本 を 読 ん で いた だ く た め に、 一つの 関 所 が あ る。 専 門 用 語 だ 。 こ れ な し で話 が でき ると

う れ し い し 、 な る べ く 日常 語 を 使 う つも り だ が 、 残 念 なが ら ま った く 専 門 用 語 な し で す ま す の は 不 可

能 な の で 、 最 初 に若 干 の説 明 を し て お き た い。 そ れ で も Ｄ Ｎ Ａ の性 質 や は た ら き 方 の基 本 を む ず か し

い と 感 じ る 方 は 、 そ れ ら を て いね い に 説 明 し た 私 た ち の既 刊 、 ﹃ 生 命 の ス ト ラ テ ジ ー﹄ あ る い は ﹃あ な た の中 のＤ Ｎ Ａ ﹄ を 読 ん で いた だ け る と あ り が た い。

  す べ て の細 胞 に 必ず 存 在 す る き ま った 数 の染 色 体 、 そ し て ゲ ノ ム

  私 た ち 人 間 は 皆 、 一個 の受 精 卵 か ら は じ ま る。 受 精 卵 は 一個 の細 胞 だ 。 そ れ が 二個 に分 裂 し 、 四個 、

八 個 、 一六個 と 増 え て いき 、 さ ら に増 え な が ら さ ま ざ ま な 役 割 を も つ細 胞 に 分 化 し て、 ミ ニチ ュア の

身 体 が で き る 。 心 臓 の細 胞 、 肝 細 胞 、 皮 膚 細 胞 、 神 経 細 胞 ⋮ ⋮ 。 た った 一個 だ った 細 胞 か ら 二〇〇 種

ほ ど の細 胞 が 生 ま れ て く る。 誕 生 後 も 細 胞 は増 え つづ け て 、 一人 前 の大 人 に な る こ ろ に は 、 六〇 兆 個

も の細 胞 に な る。 そ の多 様 さ が ど のよ う にし て でき てく る の か と いう こと は ひと ま ず お い て お く と し

て 、 こ こ で は 発 生 と い う 生 命 誕 生 のド ラ マの ビ デ オ を 逆 に 回 す と 、 多 様 な 細 胞 も 最 初 の 一個 の細 胞 に

も ど って し ま う と いう こ と 、 つま り 、 各 細 胞 の基 本 は た った 一つ の細 胞 だ と いう こと を わ か って いた だ き た い。

  細 胞 に は 必 ず 核 が あ る (た だ し、 成 熟 し た赤 血球 と 血 小板 は 例 外 で核 が な い)。 そ し て、 核 の中 に は

Ｄ Ｎ Ａ が あ る 。 核 のＤ Ｎ Ａ は 長 い 長 い ひ も 状 の分 子 で あ り 、 細 胞 が 必 要 と す る い ろ い ろ な タ ン パ ク 質

を 、 必 要 な と き に 必 要 な だ け 合 成 す る よ う に指 令 を 出 す 遺 伝 子 と し て は た ら く 。 そ の仕 組 み に つ い て

は 分 子 生 物 学 の教 科 書 に任 せ ると し て、 こ こ で は わ れ わ れ の か ら だ を作 り 上げ 、 う ま く は た ら か せ る

一切 のプ ログ ラ ムを 担 って い る のが こ のＤ Ｎ Ａ と いう 分 子 であ り 、 そ れ を 実 現 す る た め に Ｄ Ｎ Ａ は 自

分 の 一部 で あ る ﹁あ の遺 伝 子 、 こ の遺 伝 子 ﹂ を 時 と 場 合 と 状 況 に応 じ て巧 み に は たら か せ て い る のだ と いう 基 本 だ け を は っき り さ せ て お こ う 。

  細 胞 が 分 裂 す る と き に は 、 ヒト の Ｄ Ｎ Ａ は 特 殊 な 一群 の タ ン パ ク質 と 結 び つ い て凝 縮 し 、 二 三 対 の

棒 のよ う な 構 造 体 に な る。 染 色 体 であ る。 こ の 二 三 対 の基 本 単 位 で あ る、 二 三 本 の染 色 体 の中 に 入 っ

て い る Ｄ Ｎ Ａ 全体 を ま と め て ヒト ゲ ノ ムと よ ぶ 。 ヒ ト の身 体 を 作 り 上 げ 、 一生 を 全 う す る の に 必 要 な

全 情 報 を備 え て い る 一セ ット の Ｄ Ｎ Ａ で あ る 。 ヒト の場 合 、 二倍 体 (染 色 体 二三 対) と い って 、 父 と

母 か ら 二 三本 一セ ッ トず つの ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を も ら って い る の で、 ゲ ノ ムを 二 つも って いる こ と にな る 。

  凝 縮 し た染 色 体 のう ち 二 二本 は 、 大 き い順 に 一番 か ら 二 二番 ま で番 号 を つけ る な ら わ し に な って い

る 。 こ れ ら を 常 染 色 体 と よ ぶ 。 受 精 前 の卵 の中 に は 二 二本 の常 染 色 体 の ほ か にも う 一本 、 Ｘ染 色 体 と

よ ば れ る 性 染 色 体 が あ る 。 一方 、 精 子 の ほ う は 二 二本 の常 染 色 体 と Ｘ ま た は Ｙ と いう 性 染 色 体 のど ち

ら か 一本 を も って や って く る。 そ こ で受 精 卵 (と いう こと はそ の分 裂 の結 果 でき た わ れ わ れ の体 細 胞)

の中 に は 、 父 母 由 来 の ２ ２ ×２ ＝ ４ ４本 の常 染 色 体 と Ｘ Ｘ ま た は Ｘ Ｙ の性 染 色 体 が あ る わ け だ 。 性 染

色 体 が Ｘ Ｘ な ら 女 性 、 Ｘ Ｙ だ と 男 性 に な る のは よ く 知 ら れ て いる と こ ろ で あ る (図 １ )。

図 １ 染 色 体 と は何 だ ろ う? 約2000倍 で 見 た ヒ ト染 色 体 の 写 真(ａ)と 染色 体(Ｘ

１∼22番 まで の常 染 色 体 と性

、 Ｙ)の ス ケ ッチ(ｂ)。

染 色 体 を特 別 の 色 素 で 処 理 して や る と一 定 の バ ン ド構 造 が 現 れ るの で 、 ス ケ ッチ に は そ れが 書 き こん で あ る 。バ ン ドの 位 置 は(ａ)の だ い たい 対 応 す る 。

くび れ と

  こ の よう な わ け で、 ヒ ト の から だ を つく っ て い る細 胞 は 、 ど れ も 皆 同 じ 二倍 体 ゲ ノ ムを も って いる

のだ が︱︱ 心 臓 の細 胞 でも 、 脳 の細 胞 でも ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ は 同 じ︱︱ 、 そ れ ぞ れ の細 胞 のは た ら き は ち

が う 。 そ れ は 、 細 胞 に よ って ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の中 のど の部 分 が は た ら く か 、 あ る い は 逆 に 、 ど の部 分 が は た ら か な い かが 決 ま って お り 、 そ れ ぞ れ 異 な る か ら だ 。

  体 細 胞 が 通 常 の分 裂 に よ って自 分 と 同 じ 細 胞 を つく って 増 え る のと ち が い、 生 殖 細 胞 ( 卵 と精 子)

が で き る と き に は 、 特 別 な こ と が 起 き る 。 減 数 分 裂 と い って、 二 三対 から 一本 ず つ選 ば れ た 二 三本 分

の Ｄ Ｎ Ａ、 す な わ ち ゲ ノ ム 一つ分 のＤ Ｎ Ａ が 一つ の細 胞 の中 に 入 る。 生 殖 細 胞 は 、 体 細 胞 と ち が って

一倍 体 な のだ 。 そ れ が 受 精 す る と 、 再 び 卵 の 二 三本 と 精 子 の 二三 本 が い っし ょ に な る の で、 受 精 卵 は 二倍 体 に な り 、 新 し い個 体 の出 発 点 に な る (図 ２)。

  細 胞 の中 にあ る 染 色 体 と ゲ ノ ム の関 係 は わ か って い た だ け た だ ろ う か。 ヒ ト を ヒ ト た ら し め る遺 伝

情 報 の総 体 を にな う ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ が 二 三 本 の染 色 体 に分 か れ て い る と いう こと は 、 全 情 報 を 二 三 のブ

ロ ッ ク に分 け て し ま ってあ る と いう こ と だ 。 自 然 が ど のよ う な いき さ つで こ ん な 区 分 け を し た の か は わ か ら な い。 解 明 し た い謎 の ひ と つで あ る。

  分 子 と し て のＤ Ｎ Ａ 、 そ し て遺 伝 子

  染 色 体 は 、 身 近 にあ る顕 微 鏡 で見 る こと が でき る の で 、 理 科 の教 科 書 に も 写 真 や 図 が 出 て い る のだ

が 、 こ れ から 先 は、 見 え にく い分 子 の世 界 に 入 る。 各 染 色 体 に は長 いＤ Ｎ Ａ が 一分 子 ず つ入 って い る。

図 ２ 減数分裂 とは? 遺 伝 とい う現 象 を支 え て い る のが 、減 数 分 裂(左)な の だが 、 ど う もわ か り に く く理 解 の ネ ック に な っ て い る。 わか りや す くす る た め に １対 の 染 色 体 (ヒ トの 場 合23対 あ る)で 示 したが 、 こ こで 伝 えた い こ と は 二 つ あ る 。 一 つ は減 数 分 裂 で は ＤＮ Ａ複 製 後 に分 裂 が ２回起 こ る こ と。 もう一 つ は 、 そ の 時 に対 に な っ た染 色 体 の 間 で組 換 えが 起 きて 、 父方 ・母 方 の 染 色 体 の 部 分 が 混 じ り合 っ て次 の世 代 に伝 わ る とい う こ とで あ る(本 文32頁 参 照)。

ヒモ は 全部一 つ につ らなっ

写 真 で見 て とれ る 。下 方 に見 え る Ｘ型 の もの が 、抜 け

て い る(レ ム リー に よる)。

図 ３ は 一本 の染 色 体 か ら Ｄ

Ｎ Ａが飛 び出 したと ころだ。

全 体 が 一本 の糸 と し て つな

が って い る!   こ の 図 は実

際 の染 色 体 の約 一万 倍 に拡

大 され て いるから、 それ を

計 算 す る と 実 際 の糸 の長 さ

は 六 セ ン チ メ ー ト ル ほど に

な る。 二 三本 分 す べ て のＤ

Ｎ Ａ を ま と め たも のが ゲ ノ

ムＤ Ｎ Ａ で あ り 、 そ の全 長

は約 一メ ー ト ル、 こ れ は 細

の計 画 が 始 ま った いき さ つは あ と で 述 べ る が 、 生 物 学 で は 、 あ ま り 例 のな いこ と が 始 ま ったと いう こ

の で は 解 析 不 能 だ 。 そ こ で、 研 究 者 が 相 談 しあ い、 計 画 的 に研 究 を 進 め よ う と いう こ と に な った 。 こ

子 の解 析 は で き な い し、 そ こ に ﹁書 き こ ま れ て い る﹂ 情 報 の解 読 は さ ら に大 変 だ 。 で た ら め に進 め た

こ の Ｄ Ｎ Ａ を す べ て解 析 し よ う と いう 計 画 だ 。 多 く の 人 び とが 協 力 し あ わ な く て は、 こ ん な に 長 い分

胞 の大 き さ (一〇〇分 の 一ミ リ メー ト ル ほど ) に く ら べ て 大 変 長 い。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 は、 ま ず 、

殻 と な っ た染 色 体 。DNAの

子 ヒ ト染 色 体 か ら飛 び出 さ せたDNA分 図３

広がっているのが電子 顕微鏡 一 面 に ヒモ 状 のDNAが

とだけ は確 かだ。

  と こ ろ で、 私 た ち の身 体 を つく る 六 〇 兆 個 と も い わ れ る細 胞 す べ て に あ る 一メ ー ル に 及 ぶ ゲ ノ ム Ｄ

Ｎ Ａ は 、 Ａ (アデ ニン)、 Ｔ (チ ミ ン)、 Ｇ (グ ア ニン)、 Ｃ (シト シ ン) と い う 四 種 類 の 互 い に よ く 似

た分 子 (ヌク レ オ チド) が ズ ラ リ と 並 んだ 一本 の長 い鎖 に な っ て い る。 各 ヌ ク レオ チ ド は 鎖 を つく る

環 にあ た る。 こ の本 で は 、 ヌク レ オ チド の代 わ り に文 字 と よ ぶ こ と に し よ う 。 一番 大 き い第 一染 色 体

に はＡ 、 Ｔ 、 Ｇ 、 Ｃ が 約 二 ・五 億 文 字 。 一番 小 さ い第 二 二染 色 体 でも 、 約 四 八 〇 〇 万 ほ ど の文 字 が 並

ん で い る。 性 染 色 体 の Ｘ は 一 ・五億 文 字 、 Ｙ は 五 三 〇 〇 万 文 字 で 、 Ｙ は か な り 小 さ な 染 色 体 だ 。

  親 か ら 子 への ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の継 承 は 、 受 精 を 通 し て 行 な わ れ る。 卵 と 精 子 の合 体 であ る 。 こ の場 合 、

﹁細 胞 ﹂ と し て伝 わ る の は卵 であ る た め に 継 承 の基 本 は 母 系 と な る 。 し か し Ｙ 染 色 体 は 男 性 か ら 男 性

へと 伝 わ り 、 男 の子 に家 を 継 が せ よ う と す る慣 習 は 、 生 物 学 的 に見 る と Ｙ 染 色 体 を 受 け 継 い で い る と いう こ と に な る。

  話 が 横 道 に そ れ たが 、 二 三 本 の染 色 体 の Ｄ Ｎ Ａ を 全 部 あ わ せ る と 約 三 〇 億 文 字 にも 達 す る。 いず れ

は 、 こ の三 〇 億 文 字 す べ て を 分 析 し 、 Ａ Ｔ Ｇ Ｃ が ど の よ う に並 ん で い る か を 知 り 、 そ こ に ﹁書 い て あ

る﹂ こ と を 読 み と り、 私 た ち の か ら だ の中 で Ｄ Ｎ Ａ が 何 を し て い る の かを 知 ろ う と い う のが 、 ヒト ゲ ノ ム解 析 計 画 だ が 、 実 際 に は、 端 から 順 に分 析 し て い く の で は な い。

  まず 、 染 色 体 ご と に分 析 す る こ と に な る のは 自 然 だ 。 し か し 一本 の染 色 体 で も ま だ そ こ にあ る Ｄ Ｎ

Ａ は 長 す ぎ る の で、 これ を そ のま ま 取 り 出 す こ とが む ず か し い し、 取 り 出 せ た と し て も 、 分 析 で き な

い。 断 片 に し て 分 析 す る し かな い。 し た が って、 分 析 作 業 に と り か か る前 に、 断 片 の セ ット を そ ろ え 、

ど の断 片 は ど の染 色 体 のど こ に 由 来 す る Ｄ Ｎ Ａ か を 決 め る な ど の準 備 が 必 要 だ 。 こ の過 程 で は 、 染 色

体 のと こ ろ ど こ ろ に ど ん な 遺 伝 子 や Ｄ Ｎ Ａ が あ る か を 記 し た 地 図 づ く り が 必 要 な のだ が 、 そ れ はあ と で お い お い述 べ る こ と にす る。

  実 は 、 仮 に端 か ら 分 析 でき た と し て も 、 そ ん な や り方 は研 究 者 にと って はあ ま り 元 気 が 出 る も の で

は な い。 な ぜ な ら、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ は す べ て 遺 伝 子 と は 限 ら な い か ら だ 。 Ｄ Ｎ Ａ の中 で か ら だ に 必 要 な

タ ンパ ク質 合 成 の た め の情 報 を に な って い る と こ ろ を ﹁遺 伝 子 ﹂ と よ ぶ 。 ゲ ノ ム に つ い て 知 り た い な

ら そ のＤ Ｎ Ａ はす べ て分 析 し な け れ ば な ら な いが 、 そ の中 でも 、 遺 伝 子 を 解 析 し て 得 ら れ る情 報 が 最

も 密 度 が 高 い。 別 の言 い方 を す れ ば 、 研 究 と し て お も し ろ い。 た と えば 、 遺 伝 病 の原 因 と な る 遺 伝 子 が み つ か れ ば 、 そ れ だ け で 医 学 への貢 献 は 大 き い。

  ヒ ト の場 合 、 合 成 さ れ る タ ンパ ク質 の種 類 は 一〇万 く ら い、 つま り 遺 伝 子 の数 は 一〇万 ほ ど と 考 え

ら れ て いる 。 一つ のタ ンパ ク質 を 作 る の に 必 要 な 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の大 き さ は 平 均 し て 二〇〇〇 ∼ 三〇〇

〇 文 字 く ら い な の で、 遺 伝 子 と し て タ ン パ ク質 の合 成 を指 令 す る は た ら き を も つ部 分 は 、 二∼ 三億 文

字 であ り ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の中 の数 パ ー セ ン ト と い う こと にな る。 遺 伝 子 は ゲ ノ ム の中 に 小 さ な 島 のよ う

に散 在 し て いる の で あ り、 ゲ ノ ム の ほ ん の 一部 分 な の であ る。 現 存 の最 高 の技 術 と 機 器 を 駆 使 し ても

端 から 分 析 し て い た の で は 、 な か な か 遺 伝 子 に いき あ た ら な いだ ろ う 。 そ こ で 、 で き る こ と な ら 、 Ｄ

Ｎ Ａ の中 で も 一番 は た ら き の 明 快 な遺 伝 子 の と こ ろ か ら 調 べ た いと い う の は だ れ も が 考 え る こ と だ 。

  ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト に参 加 し て い る 研 究 者 の大 部 分 は 、 興 味 を も った遺 伝 子 、 特 に病 気 に関 係 のあ

る遺 伝 子 や そ の近 辺 を 中 心 に研 究 を 進 め て い る と い う のが 現 状 であ る。 これ は 、 社 会 か ら の要 請 でも

あ る 。 が ん や 各 種 の遺 伝 病 の遺 伝 子 の研 究 が 、 精 力 的 に進 め ら れ て い る様 子 は あ と で紹 介 す る。

  遺伝 子Ｄ ＮＡ、遺 伝子 ではな いＤＮ Ａ

  ゲ ノ ム は Ｄ Ｎ Ａ であ り 、 遺 伝 子 も Ｄ Ｎ Ａ だ が 、 ゲ ノ ムを 構 成 す る Ｄ Ｎ Ａ の全 部 が 全 部 遺 伝 子 で は な

いと 述 べ た。 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ は 、 核 の中 にあ る Ｄ Ｎ Ａ のす べ て であ り 、 遺 伝 子 は そ の中 のほ ん の 一部 に し か な ら な い の だ。 で は 残 り は 何 か 。

  遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の最 も 基 本 的 な 部 分 に は 、 生 き るう え で必 要 な タ ン パ ク質 の ア ミ ノ酸 配 列 を 指 令 す る

情 報 が ﹁書 き こ ま れ て﹂ い る。 し か し 、 そ の途 中 に は イ ン ト ロ ンと よば れ る 余 分 な Ｄ Ｎ Ａ が は さ ま っ

て いる 。 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ に は、 そ れ 以 外 に遺 伝 子 を は た ら か せ る か は た ら か せ な いか を 決 め る調 節 スイ

ッチ の役 割 を 果 た す と こ ろ や 、 Ｄ Ｎ Ａ を き ち ん と 増 や し た り 、 細 胞 分 裂 のと き に染 色 体 を う ま く 分 離

さ せ る 仕 組 み と し て は たら い て い ると ころ も あ る。 染 色 体 と いう 構 造 の中 で、 Ｄ Ｎ Ａ の長 いひ も が 絡

ん だ り 、 壊 れ た り し な い よ う に保 つは た ら き を す る と こ ろ も あ る に ち が いな い。 遺 伝 子 ど う し の相 互 の位 置 関 係 を 保 つだ け の た め に存 在 し て い る 部 分 も あ る だ ろ う 。

  こ の よ う に積 極 的 に は た ら い て い る Ｄ Ｎ Ａ 以 外 にも 、 実 に多 様 な ﹁何 か ﹂ が あ る。 文 字 配 列 が 変 化

し た た め に は た ら け な く な って し ま った 偽 遺 伝 子 や 、 ゲ ノ ム の中 を あ ち こ ち と 動 き 回 る小 さ い Ｄ Ｎ Ａ

断 片 、 過 去 に感 染 し た ウ イ ル ス の残 骸 、 同 じ 配 列 が 何 回 も く り 返 し 存 在 す る も の な ど だ 。 こ の中 に は 、

い った い何 を し て い る の か わ か ら な いも のも あ る が 、 過 去 に は何 か の は たら き を し て い た も のや 、 組

換 え な ど で ゲ ノ ムを 作 り かえ る 際 に でき た 継 ぎ 目 ら し いも のも あ る 。 ゲ ノ ムが ど のよ う な 作 り か え を

経 て でき あ が って き た か と いう 歴 史 が 、 こ の構 造 の中 に ﹁記 録 さ れ て い る﹂ のだ 。 遺 伝 子 で な い と こ ろ も こ の よ う な 情 報 を も って い る の で分 析 す る価 値 は 十 分 にあ る 。

  こ う し て ゲ ノ ム に書 き こ ま れ て い る情 報 を 読 み と る こ と に よ り 、 そ の ゲ ノ ム を も つ生 物 が 、 ど う し

て そ の よ う な 構 造 を し 、 ど う し て そ のよ う な は た ら き を し て い る の か と いう 仕 組 み を 知 る こ と が で き

る と と も に、 ゲ ノ ム に記 録 さ れ て い る 歴 史 を 読 み と る こ と に よ り 、 そ の ゲ ノ ムが ど のよ う に し て現 在

の姿 に な ってき た の かを 知 る こ と が で き る。 ヒ ト ゲ ノ ムを 知 れ ば 、 医 学 や薬 学 にす ぐ に役 立 つ情 報 を

得 ら れ る の と 同 時 に 、 ヒト が ど の よ う に し て ヒト にな った のか 、 生 物 界 の中 で そ れ は ど のよ う な 存 在

で あ る の か を知 る こ と に な る の であ る 。 そ の た め に は 、 ゲ ノ ム のす べ て を 知 る こと が 望 ま し い。

  地図 づく り︱︱遺 伝的 地図 と物理 的地図

  ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の中 に 一〇万 個 存 在 す る遺 伝 子 の位 置 は 決 ま って い る。 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 の中 のど こ

が ど う いう 遺 伝 子 であ る か と いう こ と が 決 ま って いる の で あ る。 凝 縮 し た染 色 体 で は一 方 の端 から 他

方 の端 ま で Ｄ Ｎ Ａ が ず う っと 通 っ て お り (実 際 に は、 コイ ル状 に巻 い て い る)、 染 色 体 の決 ま った と こ

ろ に 決 ま った遺 伝 子 が 存 在 す る。 そ こ で 凝 縮 染 色 体 の ス ケ ッチ 上 に遺 伝 子 の位 置 を 書 き こ み (図 ４ )、

図 ４  Ｘ染 色 体 に マ ッ プ さ れた遺 伝 子 遺伝 的疾 患 に 関連 す る ものが 並 べ て あ る 。 こ れ らの 名 前 を一 つ 一 つ 覚 え な く とも 、 こ の よ うに さ ま ざ ま な疾 患 に 関 わ る遺 伝 子 が 地 図 の上 に 描 か れ て い る と い う こ とを感 じと って 欲 しい 。

地 図 を 作 る こ とが で き る。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 の中 で、 染 色 体 の中 に遺 伝 子 や 目 安 と な る特 別 な Ｄ Ｎ Ａ の

位 置 を 書 き こ む 地 図 づ く り は ゲ ノ ム解 析 の重 要 な ス テ ップ であ る。 これ が な い と 、 未 知 の、 し か し 重

要 な 遺 伝 病 の遺 伝 子 や が ん 抑 制 遺 伝 子 を 追 い求 め る 遺 伝 子 の ハンタ ー た ち はま った く仕 事 が でき な い

し、 文 字 配 列 解 析 のた め の資 料 と な る Ｄ Ｎ Ａ の断 片 を 取 り そ ろ え る こと も でき な い。

  地 図 には 遺 伝 子 と 遺 伝 子 のあ いだ の距 離 を 、 組 換 え の起 こ り やす さ で 示 し た ﹁遺 伝 的 地 図 ﹂ と 、 ヌ

ク レオ チ ド (文 字 ) の数 で表 し た ﹁物 理 的 地 図 ﹂ が あ る (図 ５)。 少 々 こ み 入 って い る が 、 あ と の話 に必 要 な の で 遺 伝 的 地 図 か ら 説 明 し よ う 。

  受 精 卵 か ら 分 裂 を く り 返 し て でき た 体 細 胞 の中 に は 、 同 じ 染 色 体 が 一対 ず つ全 部 で 二 三 対 あ る こ と

は す で に述 べ た。 一つ の セ ッ ト は 父 親 、 も う 一つ の セ ット は 母 親 か ら受 け と ったも の で 、 私 た ち も ま

た 自 分 のも つ 一対ず つ の染 色 体 の中 か ら 一本 ず つを 生 殖 細 胞 に 入 れ て 子 供 に伝 え る 。

  生 殖 細 胞 に入 れ る染 色 体 を 選 ぶ と き 、 対 に な って い る そ れ ぞ れ の染 色 体 に つ い て、 父 親 (こ の細 胞

か ら 生 ま れ る個体 にと って は祖 父) 由 来 のも の を と る か 、 母 親 (こ の生殖 細 胞 から 生 ま れ る個 体 にと って

は 祖 母) 由 来 のも の を と る か は ま った く ラ ン ダ ム だ 。 だ か ら 、一 つ の精 子 (卵 でも 同 じ ) に入 った 第

一、 二、 三 、 四 、 五 ⋮ ⋮ 染 色 体 は 、 た と え ば 、 父 、 母 、 母 、 父 、 父 由 来 に な った り 、 母 、 母 、 父 、 父 、

父 由 来 に な った り す る 。 一つの染 色 体 のＤ Ｎ Ａ は 、 原 則 と し て 一つ のブ ロ ック と し て 、 そ っく り伝 え

ら れ る。 ハー トと ク ラブ し かな い ト ラ ンプ か ら 適 当 に、 一、 二、 三 、 四 ⋮ ⋮ と カ ー ド を 集 め る のと 同 じ であ る 。 こ れ が 原 則 だ 。

図 ５ 遺 伝 的 地 図 ・物理 的地 図 ・整 列 ク ロー ン 21番 染 色 体 で 地 図の 具 体 例 を示 した 。細 か な数 字 な ど気 にせ ず にい か に精 緻 な 分析 が な され 、全 体 像 をつ か ん で い くの か とい う こ とを かい ま見て欲 しい 。 遺伝 的 地 図:D21Sな

ど とい う記 号 で表 さ れ てい るの が 多型 マ ー カ ー で 、 実

際 に は もっ とた くさん の マ ー カ ーが 知 られ て い る が 、 そ の一 部の み を示 した。 物 理 的 地 図:マ ー カー の 距離 を ヌ ク レオチ ド数 で 示 した もの(一

部)。 こ の

例 で はNot  Iと い う制 限 酵 素 に よる 切 断 部位 が 示 され て い る。 整 列 ク ロ ー ン:互 い に重 な りあ っ た た くさ んのDNA断

片 をつ く り 、 整 理 し

た もの 。 これ らの 分析 に よ り、文 字 配 列 を決 め る作 業 な ど に移 る こ とが で き る(３ 章71頁 参 照)。

  こ う し て 、 あ る 一つ の染 色 体 に注 目 す れ ば 、 生 殖 細 胞 の中 に 、 父 由 来 、 母 由 来 のど ち ら が 入 る か に

よ って 、 子 供 に伝 え る 性 質 が ち が って く る こ と に な る。 父 親 か ら の も のが 入 れ ば 、 生 ま れ て く る 子 供

は祖 父 のも のを 受 け 継 ぐ こ と に な る し、 母 親 か ら の染 色 体 が 入 れ ば 、 祖 母 のも のを 受 け 継 ぐ わ け だ 。

子 供 が 両 親 だ け でな く 祖 父 や 祖 母 に似 る と こ ろ が あ る のは そ の た め であ る 。

  と こ ろ で、 こ こ に も う 一つ複 雑 な こ と が 起 き る。 一本 の染 色 体 は 、 そ のま ま 一つ のブ ロ ック と し て

伝 え ら れ る のが 原 則 と い ったが 、 原 則 はあ く ま で 原 則 、 実 は 生 殖 細 胞 が 作 ら れ る と き に 、 父 ・母 由 来

の 同 じ 番 号 の (対 にな って いる) 染 色 体 ど う し で、 交 叉 (遺 伝 的組 換 え 、 図 ２参 照) を 起 こす の で あ る 。

交 叉 は 一染 色 体 当 た り 、 平 均 二回 ほ ど 起 き ると さ れ て い る。 お 互 いが 一部 分 を 交 換 し 合 って、 一本 の

染 色 体 の中 で も 、 父 方 、 母 方 の混 じ り あ った染 色 体 と な り 、 子 孫 に伝 え ら れ る のだ 。 ハー ト の エー ス

と ク ラブ の エー ス の カ ード を は さ み で切 って つな ぎ あ わ せ た カ ード を作 る よ う な も のだ 。 こ の場 合 、

二 つ の遺 伝 子 が 互 い に近 い位 置 にあ れ ば 、 そ のあ いだ で交 叉 が 起 き る 可 能 性 は ほ と んど な い。 つま り 、

切 り 離 さ れ ず に、 挙 動 を と も にす る 可 能 性 が 高 い、 一方 、 互 い に遠 い位 置 、 た と え ば 両 端 近 く にあ れ

ば 交 叉 が 起 き て切 り 離 さ れ てし ま う 可 能 性 が 高 い こ と は直 観 的 にわ か るだ ろ う 。

  つま り 、 交 叉 の頻 度 から 、 同 じ 染 色 体 に にな わ れ て いる 二 つ の遺 伝 子 が 互 い に近 い位 置 にあ る か 、

離 れ て いる か、 離 れ て い る と す れ ば ど のく ら い の距 離 な の かが わ か る 。 こ う し て位 置 を 決 め る手 法 を

遺 伝 的 解 析 と いう 。 具 体 的 に は 家 系 分 析 が 使 わ れ る。 一つ の家 系 の メ ンバ ー、 つま り 祖 父 母 、 父 母 、

叔 父 叔 母 、 兄 弟 姉 妹 、 従 兄 弟 ・従 姉 妹 な ど に つ い て 二 つの遺 伝 子 が い っし ょ に現 れ る 様 子 ︱︱ 交 叉 の

起 こ り や す さ ︱︱ を 調 べ て、 同 じ 染 色 体 の中 の遺 伝 子 間 の距 離 を 決 め て い く。 こ れ が 遺 伝 的 地 図 の作 り方 だ。

  そ れ に対 し て、 Ｄ Ｎ Ａ を 分 析 し て、 実 際 に 二 つ の遺 伝 子 のあ いだ にど れ だ け のＤ Ｎ Ａ (つまり 文 字

数 )が 存 在 す る か を 調 べ て作 った 地 図 を 物 理 的 地 図 と いう 。 文 字 数 の測 り 方 は 専 門 的 にな る の で、 興 味 のあ る読 者 は専 門 の技 術 書 を 参 照 し て い た だ き た い。

  Ｄ Ｎ Ａ の分 析 技 術 が 普 及 す る に つれ て、 遺 伝 的 地 図 や物 理 的 地 図 を 作 る た め に遺 伝 子 だ け で な く 、

そ れ 以 外 の部 分 の文 字 の並 び も 使 う よ う に な った。 文 字 に み ら れ る父 と 母 のＤ Ｎ Ａ の わず か な ち が い

(た とえ ば 一方 が Ｇ ＡＡ Ｔ Ｔ Ｃ で、 他 方 が Ｇ Ａ Ａ Ａ ＴＣ と か、 一方 にＣ Ａ と いう 配 列 のく り返 しが 一〇回あ

る の に他方 に は 一五 回 あ る など のちが い) に着 目 し て、 これ も 地 図 づ く り に組 み 入 れ る の で あ る 。 Ｄ Ｎ

Ａ の同 じ 部 位 にあ る文 字 配 列 の個 体 間 の ちが いを ﹁多 型 マー カ ー﹂ と よ ん で いる 。 多 型 マ ー カ ー も 遺

伝 子 と ま った く 同 様 に、 メ ンデ ル の法 則 に し たが って遺 伝 す る の で 、 地 図 づ く り に使 え る の であ る 。

  遺 伝 的 地 図 と 物 理 的 地 図 と で 、 遺 伝 子 や多 型 マー カ ー の並 ぶ 順 番 が 変 わ る こ と は な い。 し か し 、 遺

伝 子 や マー カ ー のあ いだ の距 離 が 物 理 的 に は 離 れ て い る の に 、 交 叉が 起 こ り に く い た め に遺 伝 的 地 図

で は近 く な る と い う こ と も あ り 、 二 つの地 図 で の距 離 は 必 ず し も 一致 し な い。 今 後 、 分 析 が 進 む に つ

れ て、 二 つ の地 図 で マー カ ー や 遺 伝 子 のあ いだ の距 離 が ど う し て ち が う の かも わ か ってく るだ ろ う 。

む し ろ 、 そ こ から 遺 伝 子 でな いと こ ろ も 含 め て のＤ Ｎ Ａ のは たら き 方 の基 本 が 解 き 明 か さ れ る にち が いな い。 大 変 興 味 深 い こ と だ 。

  こ こ で わ か って お い て ほ し い の は、 染 色 体 に は端 か ら 端 ま で 一本 のＤ Ｎ Ａ が 通 って お り 、 そ こ に遺

伝 子 や 多 型 マー カ ーが 決 ま った順 序 で 並 ん で い る と いう こと だ 。 す で に、 た く さ ん の遺 伝 子 や 多 型 マ

ー カ ー (ヒ ト のゲ ノ ムだ け でも 六〇〇〇 を 越 す) が 集 め ら れ て 大 変 精 密 な ゲ ノ ム の地 図 が 染 色 体 ご と に

作 ら れ て いる 。 さ ら に 、 遺 伝 的 地 図 と 物 理 的 地 図 を ま と め た統 合 地 図 も 作 ら れ る よ う にな った 。

  Ｄ Ｎ Ａ生 物 ︱︱ 遺 伝 子 で は 普 遍 性 、 ゲ ノ ム で は 多 様 性 に 注 目

  地 球 上 の生 き も のは み な Ｄ Ｎ Ａ 生 物 だ 。 そ れ は お そ ら く 全 生 物 が Ｄ Ｎ Ａ を 遺 伝 情 報 の担 い手 と す る

共 通 の祖 先 か ら 進 化 し た ﹁親 戚 ﹂ だ と いう こ と を 示 し て い る のだ ろ う 。 み んな Ｄ Ｎ Ａ と い う物 質 に頼

って い る だ け で な く 、 Ｄ Ｎ Ａ の情 報 の伝 え 方 にも 共 通 の仕 組 み が あ る 。 た と え ば 遺 伝 子 の中 で ア ミ ノ

酸 の並 び 方 を 指 令 す る と こ ろ は 三 文 字 ず つの配 列 ﹁コド ン﹂ が ず ら っと 並 んだ 構 造 を し て いる が 、 こ

の ﹁コド ン﹂ は各 生 物 に共 通 だ 。 そ れ な の に 、 生 命 体 が これ だ け 多 様 な の は、 遺 伝 子 を ど のよ う な 組

合 せ で い く つも つ か、 そ れ ら を ど う は た ら か せ る かが ちが う か ら だ 。 つま り 、 遺 伝 情 報 の総 体 であ る ゲ ノ ムが 多 様 だ か ら で あ る 。

  いろ ん な 生 物 の遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ 、 お よ び ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の 量 を ざ っと 見 て み よ う (図 ６)。 単 細 胞 のバ

ク テ リ ア 、 た と え ば 大 腸 菌 や 枯 草 菌 な ど は、 生 き る 上 で 必 要 な 遺 伝 子 が 約 四〇〇〇 、 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ は

四 五〇 万 文 字 程 度 だ 。 単 細 胞 だ が 真 核 生 物 の酵 母 にな る と 、 遺 伝 子 数 は約 八〇〇〇 、 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ は

一 三〇〇 万 文 字 く ら いと 大 き く な る 。 多 細 胞 生 物 にな る と 、 遺 伝 子 の数 は増 え 、 た と え ば 、 遺 伝 と 発

図 ６  い ろん な生 きもの た ちの ゲ ノムDNA量 大 腸 菌 の ゲ ノ ムDNA量

約4.7×106ヌ

ク レオ チ ド対 を １と して 、 ほ か の

生 き もの た ちの 一 倍 体 当 た りのDNAの

お お よそ の値 を示 した も の 。 系

統樹 は分 岐 関 係 を示 し、 長 さ に は意 味 が な い 。 生 物 が 複 雑 に な る ほ ど DNA量 い。

が 増 加 す る傾 向 に あ るが 、多 い もの ほ ど複 雑 とい うわ け で も な

生 の研 究 の モデ ルと し て よ く 使 わ れ る 線 虫 (後 述 ) の遺 伝 子 数 は 一万 五〇〇〇 、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ は 一億

文 字 く ら い と い わ れ て いる 。 こ れ が ヒ ト に な る と 、 遺 伝 子 数 は 一〇万 、 ゲ ノ ム数 は 三〇 億 文 字 と な る。

  お おざ っぱ に見 る と、 生 命 の誕 生 以 来 、 進 化 の節 目節 目 でゲ ノ ム サ イ ズ 、 つま り Ｄ Ｎ Ａ 量 が 大 き く

な り 、 そ れ ま で にな か った 機 能 の加 わ った 生 物 が 登 場 し て き た。 そ う は い っても 、 そ こ に規 則 性 が あ

る わ け で は な い。 ヒト ゲ ノ ム の解 析 を 一つ の契 機 と し て、 さ ま ざ ま な生 き も の のゲ ノ ム解 析 が これ か

ら 大 い に進 む で あ ろ う から 、 そ れ ら を 互 い に 比 較 す る こ と に よ って、 地 球 上 の生 き も の の歴 史 を 読 み と る こ と にな る のだ ろ う 。

  今 日、 多 様 な 生 き も の を 比 較 し た り 、 進 化 の系 統 樹 を 作 る作 業 に遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 の比 較 が

活 用 さ れ て いる 。 リ ボ ソー ム Ｒ Ｎ Ａ を 指 令 す る遺 伝 子 や 、 エネ ルギ ー生 産 に関 わ る遺 伝 子 な ど 、 太 古

か ら 今 日 の生 き も の に 至 る ま で 、 綿 々と 受 け 継 が れ 、 あ ら ゆ る 生 き も の に広 く 存 在 す る遺 伝 子 の文 字

配 列 を く ら べ る と 、 原 則 は 全 生 物 に 共 通 で あ り な が ら そ れ ぞ れ 微 妙 に ち が って い る こと が わ か る 。 そ

のち が いが 大 き け れ ば 古 い昔 に進 化 の上 で 分 か れ 、 ち が いが 小 さ け れ ば 比 較 的 最 近 分 か れ た のだ と 考

え て よ いだ ろ う 。 生 き も の の形 や特 殊 な 機 能 の類 似 性 に頼 って相 互 の関 連 を論 ず る だ け で な く 、 Ｄ Ｎ

Ａ の比 較 と いう 方 法 を 取 り 入 れ る と 、 よ り 正 確 に、 し かも 幅 広 い生 物 を 比 較 でき る 。 将 来 い ろ い ろ な

生 き も の に つ いて ゲ ノ ム解 析 が 進 めば 、 一群 の遺 伝 子 の並 び 順 、 あ る い は コピ ー数 の増 減 、 遺 伝 子 以

外 のＤ Ｎ Ａ を 含 ん だ 広 い Ｄ Ｎ Ａ 領 域 な ど を く ら べ る こ とが でき る よ う にな る はず だ 。 そ う な れ ば 、 ど

の よ う な ゲ ノ ム の再 編 成 を 経 て 、 今 日 の姿 を も つ生 き も のが で き て き た のか と いう 各 生 物 の関 係 と 歴

史 が い っそ う 明 瞭 に読 み と れ る よう にな る だ ろ う 。

  全 情 報 の解 読 に 向 け て

  ゲ ノ ムが にな う 全 情 報 を 解 読 す る に は、 ① ま ず ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の構 造 を 解 析 し (Ｄ ＮＡ のＡ、 Ｔ 、 Ｇ 、

Ｃ の文 字 配 列 を 決 め る こと が 中 心 にな る)、 ② そ の構 造 解 析 デ ー タ を 既 存 の暗 号 解 読 表 と 照 合 し な が ら 、

そ こ に に な わ れ た 遺 伝 情 報 を解 読 し てど ん な 遺 伝 子 が あ る かを 調 べ、 ③ さ ら に ゲ ノ ム全 体 の機 能 に 関

す るデ ー タ 集 め を 進 め な く て は な ら な い。 ③ に は、 文 字 配 列 を 調 べ る 中 か ら つぎ つぎ と 出 て く る新 し

い遺 伝 子 の機 能 を 知 り 、 各 遺 伝 子 や Ｄ Ｎ Ａ が ど の よ う な 条 件 の下 で ど の よ う に は た ら く の か を 調 べ る

と いう 作 業 が 含 ま れ る 。 こ う し て得 ら れ た 結 果 を も と に大 規 模 な デ ー タ ベ ー ス作 り を し な け れ ば な ら

な い。 ヒト を 例 にと れ ば 、 各 遺 伝 子 は 、 か ら だ の ど の細 胞 で、 い つ、 ど れ だ け は た ら い て いる か、 そ

れ が 成 長 や 病 気 な ど 生 理 的 条 件 の変 動 と ど う 関 わっ て いる か と いう デ ー タ を 集 め て整 理 す る こ と にな る。

  ゲ ノ ム解 析 計 画 は構 造 解 析 、 と く に 文 字 配 列 の決 定 を す る こ と だ と 思 って い る 人 が 少 な く な いよ う

だ が 、 ﹁文 字 配 列 の決 定 ﹂ だ け か ら 得 ら れ る 知 見 は ご く 限 ら れ た も の にす ぎ な い。 そ れ は ﹁ゲ ノ ム解 析 ﹂ の、 重 要 で はあ る が 一部 に す ぎ な い の であ る。

  文 字 配 列 の決 め方 は 専 門 的 に な る の で、 こ こ で は 文 字 が 読 め た と こ ろ か ら 考 え よ う 。 ゲ ノ ムが 小 さ

く て遺 伝 子 が 密 に並 ん で い る バク テ リ アな ど に使 う 暗 号 表 は 、 現 在 手 も と にあ るも の でも な か な か 強

力 だ 。 そ の 例 を 大 腸 菌 に つ い て見 よ う 。 ま ず Ａ Ｔ Ｇ と いう 三 文 字 が あ る と 、 そ こ か ら 遺 伝 子 が 始 ま る

可 能 性 が 高 い。 そ れ に引 き 続 い て、 三 文 字 ず つ、 ア ミ ノ酸 の並 び を 指 定 す る ﹁コド ン﹂ 暗 号 が 続 け ば 、

そ こ は 遺 伝 子 だ と わ か る。 コド ン表 は、 ウ イ ル ス、 バ ク テ リ ア か ら 昆 虫 、 植 物 、 ヒ ト に 至 る ま で (若

干 の例外 を除 い て) 共 通 だ 。 遺 伝 子 は Ｔ Ａ Ｇ 、 Ｔ Ａ Ａ 、 Ｔ Ｇ Ａ のど れ か が 現 れ た と こ ろ で 終 わ る。 お

の お の の遺 伝 子 の始 ま り で あ る Ａ Ｔ Ｇ の 五 ∼ 六 文 字 上 流 で は Ａ Ｃ Ｇ Ａ Ｇ Ｇ (ま た はそ の 一部) が あ り 、

そ こ は 翻 訳 装 置 が は た ら く よう 指 令 す る暗 号 だ 。 さ ら にそ の上 流 に は Ｔ Ａ Ｔ Ａ Ａ Ｔ 、 ま た は そ れ に似

た 文 字 配 列 が あ れ ば 、 そ れ は 遺 伝 子 を ﹁読 む ﹂ (Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を コピ ーし たＲ Ｎ Ａ と いう 物 質 を つ

く る の で転 写 と いう ) 酵 素 (Ｒ ＮＡ ポ リ メ ラー ゼ と いう ) が 結 合 す る と こ ろ だ 。 テ ープ の頭 出 し を 思 い 浮 か べ れ ば よ いだ ろ う 。

  大 腸 菌 のよ う な 小 さ い ゲ ノ ム (文 字 数 四 五〇 万 ほ ど) に対 し て は 、 全 文 字 配 列 決 定 に 向 け て、 す で

に か な り 前 か ら 挑 戦 が 始 ま っ て い る。 挑 戦 は当 面 、 ゲ ノ ム の大 き さ が 数 百 万 か ら 一億 文 字 く ら い の も

のを 対 象 と し て い る の で、 現 在 は メガ (Ｍ 、 百 万 の こと )規 模 の文 字 配 列 を も った ゲ ノ ム解 析 の時 代

と よ ん でも よ い だ ろ う 。 こ の原 稿 を 書 い て い る う ち に、 ヘモ フ ィ ル ス ・イ ン フ ル エン ザ と いう 菌 と 、

マイ コプ ラ ズ マと い う 菌 の全 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の文 字 配 列 決 定 が 報 じ ら れ た。 これ ら の ゲ ノ ム は 小 型 で せ

いぜ い 二 メ ガ以 下 の文 字 配 列 で成 り 立 って い る。 こ の大 き さ な ら 完 全 分 析 が 可 能 と いう 時 代 に 入 った のだ。

  そ う は い っ ても 、 こ の よ う な 挑 戦 が 始 ま った の はご く 最 近 の こ と だ 。 表 １ を 見 て い ただ き た い。 サ

ウ イ ル ス か ら大 腸 菌 、酵 母 、線 虫 、 そ して ヒ トま で 、 ゲ 解 析 の 研 究 対 象 が 近年 に な って 拡 大 した 。 ノ ムDNAの

ンガ ー た ち が バ ク テ リ ア で 増 殖 す る ウ イ ル ス

φ Ｘ１ ７４ の全Ｄ ＮＡ 五三八 六文字 を決 めた

のが 一九 七 七 年 。 一九 八 八 年 に な る と 名 古 屋

大 学 の杉 浦 と京 都 大 学 の大 山 ら が 、 植 物 細 胞

の中 で光 合 成 を つか さ ど る 葉 緑 体 ク ロ ロプ ラ

ス ト (三種 ) の Ｄ Ｎ Ａ を 分 析 し た。 そ の数 を

合 わ せ る と 四 四 万 一 三九 三 文 字 。 こ れ は約 五

年 が か り で決 め たも のだ 。 大 腸 菌 ゲ ノ ム は さ

ら にそ の 一〇倍 。 わず か 五 年 ほ ど のあ いだ に、

一〇〇 倍 の解 析 が 現 実 的 にな った のだ 。 分 析

の速 度 が 急 上 昇 し て い る の であ る 。 こ の分 野

の進 歩 の速 さ を 示 す 例 だ 。 し か し 、 ヒ ト ゲ ノ

ム は大 腸 菌 の約 七〇〇 倍 、 つま り 三桁 近 く も

そ れ と 同 じ く ら い、 いや そ れ 以 上 に大 事 な のは 、 読 み と った断 片 の文 字 配 列 を 整 理 し てお のお のが ゲ

万 と いう Ｄ Ｎ Ａ の断 片 を ど ん ど ん 作 り 、 そ れ ら を 手 間 ひ ま か け ず に 分 析 す る自 動 化 も 必 要 だ。 そ し て

自 動 化 し文 字 を 解 析 す る速 度 を あ げ る こ と 、 そ れ か ら 、 調 べ た い ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の領 域 か ら 何 万 、 何 十

高 い。 こ の よう な 大 き さ の ゲ ノ ム の解 析 に は、 ま だ ま だ 技 術 的 改 良 が 必 要 であ る。 具 体 的 に は 分 析 を

表 １ ゲ ノム解析 の対象の拡大

ノ ム上 で実 際 にど の順 序 で並 ん で い る か を 明 ら か にし た り 、 分 析 の エラ ー を 自 動 的 に 見 つけ 出 し た り す る コ ンピ ュー タプ ログ ラ ム の開 発 で あ る。

  こ こ ま で の と こ ろ で、 ヒト ゲ ノ ム は 三〇 億 個 の文 字 が 並 ん でお り 、 そ れ が 私 た ち のか ら だ を 作 り 上

げ た り 、 は た ら か せ た りす る た め の情 報 を にな っ て い る と い う こ と を 述 べ た。 メ ガ規 模 の文 字 配 列 を

も つ細 菌 ゲ ノ ムを 手 始 め に 、 Ａ 、 Ｔ 、 Ｇ 、 Ｃ の文 字 配 列 の決 定 が 始 ま って お り 、 分 析 技 術 の進 歩 と 表

裏 を な し つ つ、 ヒ ト ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の文 字 配 列 決 定 にも 手 を つけ る と こ ろ ま で来 て い る。 こ う し て進 め

ら れ る ゲ ノ ム の構 造 解 析 の実 行 (さき の① ) にく ら べ る と 、 そ の文 字 配 列 の中 に にな わ れ た 遺 伝 情 報

解 読 に使 わ れ る暗 号 解 読 表 は ま だ ま だ 幼 稚 な も の にす ぎ な い。 仮 に ヒ ト ゲ ノ ム の 三〇 億 の文 字 を 並 べ

る分 析 作 業 が 進 ん で も 、 単 に暗 号 文 が 手 に 入 る に す ぎ な い の で は し か たが な い。 こ のた め、 ヒ ト ゲ ノ

ム解 析 計 画 で は 、 た く さ ん の情 報 を ど ん ど ん整 理 す る情 報 処 理 が 重 要 な 作 業 と し て位 置 づ け ら れ る 。

整 理 さ れ た 情 報 を 縦 横 に駆 使 し て 、 暗 号 そ のも の の規 則 を 探 し 出 し た り 、 い ち いち 実 験 せず に遺 伝 子

産 物 の機 能 を 予 見 し た り 、 調 節 の特 徴 や 、 何 を す る か わ か ら な い Ｄ Ｎ Ａ の領 域 の機 能 を 推 測 す る ﹁生

物 情 報 科 学 ﹂ と よ ぶ べ き 新 し い科 学 の推 進 が 含 ま れ て い る の であ る。 こ の具 体 化 に は 、 ま ず 分 析 し た

Ｄ Ｎ Ａ の 機 能 を 調 べ て デ ー タ ベ ー スを つく る と こ ろ か ら始 め な け れば な ら な い。 ﹁生 物 情 報 科 学 ﹂ に は も う 少 し説 明 を つけ 足 そ う 。

  ゲ ノ ム に書 き こ ま れ て いる 最 重 要 の情 報 は 、 い つ、 ど こ で、 ど ん な タ ン パ ク質 を 作 る か と いう こ と

だ 。 そ れ か ら 、 そ れ ぞ れ の タ ンパ ク質 が い か に し て は た ら く か と いう こ と も 知 ら な け れ ば な ら な い。

文 字 配 列 の分 析 が ど れ ほ ど 進 ん でも 、 そ れ だ け で こ れ ら の情 報 を 十 分 に 読 み解 け る だ け の暗 号 解 読 表

が でき あ が る と は思 え な い。 一〇万 の遺 伝 子 が 作 る タ ン パ ク質 のお の お の はど んな は た ら き を す る の

か 、 ど のよ う な 調 節 を 受 け て は た ら く の か 、 た く さ ん の タ ン パ ク質 が 絡 み 合 い相 互 作 用 し 合 いな が ら

は た ら い て いく 様 子 を 解 い て いく う え で 必 要 な 生 物 情 報 を 集 め な く て は な ら な い。 これ は な か な か大

変 な こ と だ 。 し か し 、 こ う し た 情 報 の解 読 が ﹁生 き て い る﹂ と いう 現 象 の科 学 的 側 面 の総 合 的 理 解 に

つな が る の で あ る。 く り 返 し にな る が 、 ヒ ト ゲ ノ ム を 読 む と は、 単 に 三〇 億 の文 字 配 列 を 分 析 す る こ

と で は な い。 生 き て い る と は ど う いう こ と な の か、 人 間 と は 何 な の か と い う本 質 的 な 問 いを 考 え る た め の膨 大 な 情 報 を集 め る こ と な の で あ る。

  そ こ で い よ い よ 本 題 に入 るが 、 本 文 を読 み進 め る中 で、 と き ど き こ の章 を参 照 し て専 門 用 語 を 乗 り 越 え て ほ し い。

第 ２ 章   ヒ ト の 遺 伝 子研 究      ︱︱ ゲ ノム解析 の提案 ま で

 遺 伝 子 の本 体 が Ｄ Ｎ Ａ で あ る と い う こと が わ か った のが 一九 四〇 年 代 。 以 後 、 一九 五〇 ∼ 六〇 年 代

に か け て、 Ｄ Ｎ Ａ に つ い て重 要 な こ と が つぎ つぎ と 明 ら か に な った 。 Ｄ Ｎ Ａ が 二重 ら せ ん構 造 を し て

い る こ と 。 そ れ ぞ れ の鎖 に は Ａ 、 Ｔ 、 Ｇ 、 Ｃ と いう 四種 の ヌ ク レ オ チ ド (文 字 ) が 並 ん で お り 、 二本

の鎖 のあ い だ で は Ａ と Ｔ 、 Ｇ と Ｃ と いう 形 で対 が 作 ら れ て い る こ と 。 複 製 す る と き に は 二本 の鎖 を い

った ん 分 離 さ せ て 、 お の お の のＡ 、 Ｔ 、 Ｇ 、 Ｃ の 並 び に対 応 す る ヌ ク レ オ チ ド を も っ てき て 並 べ て

(こ の例 で は Ｔ、 Ａ 、 Ｃ 、 Ｇ と な る) つな ぎ 合 わ せ る こ と 。 Ａ 、 Ｔ 、 Ｇ 、 Ｃ と いう ヌ ク レ オ チ ド の並 び

方 が 情 報 に な って い る こと 。 と く に 三 つ の ヌ ク レ オ チド が ひと か た ま り に な って (コド ンと よば れ る)

ア ミ ノ酸 を 決 め る こ と な ど 、 今 日 の分 子 生 物 学 の教 科 書 の はじ め の ほ う に書 い てあ る基 本 的 な こと が あ ら か た人 び と の知 る と こ ろ と な った。

  つま り 、 Ｄ Ｎ Ａ が 自 己 複 製 を し 、 タ ン パ ク質 を 作 る 指 令 を 出 す と いう ﹁遺 伝 子﹂ と し て の基 本 的 な

は た ら き を す る 秘 密 が こ の文 字 の並 び 方 にあ る こ と が わ か って き た の であ る。 遺 伝 子が は た ら く と き

に は ア ミ ノ酸 を 決 め る 情 報 を も った Ｄ Ｎ Ａ の領 域 を そ っく り 転 写 し て、 メ ッセ ンジ ャ ーＲ Ｎ Ａ と いう

Ｄ Ｎ Ａ に よ く 似 た 化 学 物 質 、 つま り コピ ー を作 り、 そ れ を 細 胞 の中 で実 際 の ア ミ ノ酸 の並 び に翻 訳 し

て タ ン パ ク質 を 作 る こ と も わ か った。 こう し て生 命 現 象 を Ｄ Ｎ Ａ の構 造 と は た ら き の解 明 を 基 本 に し

て 理 解 す る こ と が 可 能 に な った。 こ れ は 現 代 生 物 学 の基 本 な の で、 こ こ で は解 説 の余 裕 が な いが 、 関 心 のあ る方 は参 考 書 を 読 ん で いた だ き た い。

  と こ ろ で 、 Ｄ Ｎ Ａ を 基 本 に 生 命 現 象 を 理 解 す る と い って も 、 実 は 、 こ の時 代 に は ﹁Ｄ Ｎ Ａ そ のも

の﹂ を 物 質 と し て扱 う こ と は で き な か った こと を強 調 し て おき た い。 す べ て は 大 腸 菌 と そ れ に感 染 し

て増 え る ウ イ ル スを モデ ル系 と し て使 いな が ら 、 生 物 の中 で は こ のよ う な こと が 起 き て い る はず だ と

い う 推 論 と 、 間 接 的 な 証 拠 を 積 み重 ね な が ら Ｄ Ｎ Ａ の 理 解 を 進 め て い た の であ る 。

  ヒ ト Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の 始 ま り︱︱ １ ９ ７ ０ 年 代

  と こ ろが 、 一九 七 二年 に登 場 し た組 換 え Ｄ Ｎ Ａ技 術 のお かげ で、 これ と ね ら った遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａが 、

物 質 と し て手 に入 れ ら れ る よう にな り 、 生 物 研 究 の様 相 が 一変 し た 。 革 命 的 変 化 と い って よ い だ ろ う 。

ウ イ ル スや 細 菌 の遺 伝 子 は も ち ろ ん 、 そ れ ま で ま った く 手 の出 な か った 多 細 胞 生 物 (動 植 物 ) の遺 伝

子 Ｄ Ｎ Ａ も 、 こ の技 術 のお かげ で研 究 でき る よ う に な った。 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を 断 片 化 し て そ の中 か ら 調

べ た い遺 伝 子 を 拾 い出 す 手 法 と 並 ん で 、 遺 伝 子 を 転 写 し て作 った メ ッ セ ンジ ャ ーＲ Ｎ Ａ を 、 逆 転 写 し

て 再 び Ｄ Ｎ Ａ に つく り か え て研 究 す る ﹁ｃＤ Ｎ Ａ 手 法 ﹂ も 大 切 な 役 割 を 果 た し た 。 ｃＤ Ｎ Ａ の ｃは 、

complmien tary ( 相 補 的 ) の頭 文 字 で 、 タ ン パ ク質 と し て は た ら く部 分 だ け にあ た る 文 字 配 列 を 調 べ

る う え で 大 事 な 情 報 源 で あ る。 こう し た 技 術 は そ の後 多 く の改 良 を 経 な が ら も 、 原 則 は 変 わ ら ず 今 日 も 使 わ れ て いる (図 ７)。

  こ れ と 時 を 合 わ せ る よ う に 、 一九 七 五年 に は Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を す ば や く 決 め る技 術︱︱ ヌ ク レ オ

チド 配 列 決 定 、 ま た は シ ー ケ ン シ ング (sequn e ci ng ) と よ ば れ る︱︱ が 登 場 し た 。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 に は文

字 配 列 を 読 む こ と が 不 可 欠 な の で そ れ ま で に も 、 皆 苦 労 を重 ね て 分 析 を 試 み て い た 。 大 腸 菌 に感 染 す

る小 さ な ウ イ ル ス であ る ラ ムダ ・フ ァー ジ の Ｄ Ｎ Ａ の端 にあ る 一二文 字 の並 び を ウ ー (米 ) た ち が 決

め た と き に は、 多 く の研 究 者 が そ れ を ﹁す ご い! ﹂ と 受 け と め た も のだ が 、 あ れ は 一九 六〇 年 ご ろ の こ と だ った 。

  と こ ろ が 、 サ ンガ ー (英) た ち は新 し く 開 発 し た技 術 で 一九 七 七 年 に φ Ｘ １ ７ ４ と いう こ れ も 大 腸

菌 に感 染 す る ウ イ ル ス の Ｄ Ｎ Ａ 、 五 三 八 六文 字 の全 配 列 を 決 め て し ま った。 サ ンガ ー は そ の業 績 で ノ

ー ベ ル賞 を 受 賞 す る のだ が 、 た った 一二文 字 を 決 め る のが 夢 の よう だ った 時 か ら 二〇 年 も た って いな い。

  こ う し て 一九 七〇 年 代 の中 頃 から は 、 任 意 の遺 伝 子 を 取 り だ し、 そ の文 字 配 列 を 調 べ て 、 遺 伝 子 が

指 令 す る タ ン パ ク質 の性 質 を 予 見 し た り 、 そ の遺 伝 子 の は た ら き を 調 節 す る 仕 組 み を 研 究 す る こと が 、

研 究 者 た ち の 日常 的 な 仕 事 に な った。 遺 伝 子 と 、 そ の調 節 に関 わ る Ｄ Ｎ Ａ (通 常 、遺 伝 子 のす ぐ ﹁上

図 ７DNAを (Ａ),(Ｂ)そ

れ ぞ れのDNA分

手 に入 れ る二 つ の方 法 子 を プ ラス ミ ドに組 み こみ 、 大 腸 菌 の 中

で増 や して 「ラ イ ブ ラ リー 」 を作 る。(Ａ),(Ｂ)お の 中 か ら、適 当 な方 法 で 必 要 とす るDNAを

のおの の ライブ ラリー

組 み こん だ プ ラ ス ミ ドを選

択 的 に え ら び出 して 用 い る 。 (Ａ)はcDNAと

よ び、 実 際 に タ ンパ ク質 の 合 成 を指 示 す る 文 字 配 列 だ

け で あ る。(Ｂ)は 通 常 ゲ ノ ミ ッ クDNAと

よび 、 ゲ ノ ム を構 成 す る文 字

配列 すべ て を含 む。 目的 に よっ て(Ａ),(Ｂ)い たDNAを

用 い て研 究 を進 め る。

ず れ か の 方 法 で 入手 し

流﹂ に存 在 し て いる) の ほ か に、 Ｄ Ｎ Ａ の複 製 開 始 の時 期 を 決 め る 複 製 起 点 のＤ Ｎ Ａ と か、 染 色 体 の

末 端 に あ って、 Ｄ Ｎ Ａが こ わ れ た り 小 さ く な った り し な い よう に保 護 し て い る テ ロ メ アＤ Ｎ Ａ 、 さ ら

に は 細 胞 分 裂 の さ い に 染 色 体 を 動 か す 動 原 体 が つく セ ント ロ メ アＤ Ｎ Ａ な ど 、 いろ いろ な 機 能 のＤ Ｎ

Ａ も 発 見 さ れ 、 そ の文 字 配 列 が 解 析 さ れ た。 手 に と って 調 べ る だ け でな く 、 取 り だ し た 遺 伝 子 や そ の

ほ か の Ｄ Ｎ Ａ を も う 一度 細 胞 に も ど し て は た ら か せ た り 、 化 学 や 生 化 学 の助 け で、 Ｄ Ｎ Ａ を 合 成 し た

り自 由 に作 り か え た り し て そ のは た ら き を 試 す こ と も でき る よ う にな った 。

  研 究 対 象 の遺 伝 子 が は た ら か な か った ら ど う な る か 、 あ る い は は た ら き す ぎ たら ど う な る か と い う

こ と を 調 べ る技 術 も 発 達 し た。 こう し て生 物 学 は急 速 にＤ Ｎ Ａ 研 究 の時 代 に 入 った の で あ る。 医 学 や

農 学 と い った 基 礎 研 究 と 応 用 研 究 が 交 わ る 分 野 や 、 生 態 学 ・分 類 学 な ど の自 然 と 直 接 結 び つ いた 生 物

学 、 さ ら に は 法 医 学 に 至 る ま で、 今 日 、 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 な し で す ま せ ら れ る 、 あ る いは Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の成 果 を 使 わ ず に す む 生 命 研 究 は ほ と ん ど な いと い って よ い。

  一九 四〇 年 代 か ら 一九 七〇 年 代 。 た か だ か 三〇 年 そ こ そ こ で これ だ け の変 化 が 起 き た 例 は 、 生 物 研

究 の長 い 歴 史 の中 でも みら れ な いだ ろ う 。 し かも そ の結 果 、 バ ク テ リ ア や ウ イ ル ス のよ う な簡 単 な 生

き も のだ け で な く 、 私 た ち 自 身 も 含 め てさ まざ ま な 生 き も のた ち のか ら だ の中 で起 き て い る こ と を 基 本 か ら 調 べら れ る時 代 が 訪 れ た のだ 。

  と く に、 研 究 対 象 の中 に ヒ ト も 入 れ る こ と が で き る よ う にな った の は重 大 な 変 化 であ る 。 こ れ ま で

生 物 学 の実 験 対 象 は 、 ヒ ト以 外 の生 き も のだ け だ った 。 人 間 そ のも の を 対 象 に し た 実 験 は 倫 理 上 でき

な い か ら だ 。 し か し 、 Ｄ Ｎ Ａ を 取 り だ し て 調 べ る の であ れ ば 、 ヒト の研 究 も ほ か の生 物 と 同 様 に行 な

える。 これ は ﹁生 物 と し て の ヒ ト の仕 組 み を 調 べ る﹂ こと を 可 能 に し た重 要 な こと で あ り、 病 気 の理

解 や 診 断 、 さ ら に は 薬 づ く り を 含 む 将 来 の技 術 開 発 に も つなが る。 そ れ と と も に、 地 球 上 に生 き る 生

き も の 全 体 の中 で、 ヒ ト を ど の よう な 存 在 と し て見 る か と いう 視 点 も 与 えてく れ る、 き わ め て大 事 な 研 究 な の であ る。

  こ こ で 一言 つけ 加 えて お き た い。 組 換 えＤ Ｎ Ａ 技 術 は 開 発 以 来 二〇 年 以 上 た った今 も 、 常 に ﹁生 命

操 作 ﹂ と い う 言 葉 と 連 動 し て 理 解 さ れ て い る。 し か し そ れ は こ の技 術 のほ ん の 一面 であ り 、 実 体 は 、

こ こ で 述 べ た よ う に、 生 き も のを 理 解 す る た め に不 可 欠 な 生 物 学 の基 本 技 術 で あ り 、 そ れ ゆ えに今 や 世 界 中 の研 究 室 で使 わ れ て いる の で あ る。

  ま ず 応 用 へ︱︱ 薬 づ く り

  組 換 え Ｄ Ｎ Ａ 技 術 と Ｄ Ｎ Ａ 分 析 技 術 と いう 、 生 命 現 象 の理 解 に不 可欠 な 手 法 の組 合 せが 、 世 間 の 目

を ひ く よ う にな ったき っか け は 、 これ ま で に な い ﹁も の ︱︱ と く に薬 ︱ ︱ づ く り﹂ だ った 。 こ こ に現

代 のひ と つ の特 徴 が み ご と に現 れ て い る。 科 学 の分 野 で新 し い技 術 が 生 ま れ る と、 そ れ を 産 業 に役 立

つこ と に つな げ ら れ る かど う かが 重 視 さ れ 、 社 会 は (そ の影 響 を 最 も 強 く 受 け る関 連 産 業 界 の指 導 者 を 含 めて) 産 業 と し て の成 功 例 が 出 て は じ め て技 術 と し て認 知 す る のだ 。

  生 物 学 は そ れ ま で ﹁役 に 立 つ﹂ こと と ほ と ん ど 無 関 係 だ った 。 ど ち ら か と いう と 趣 味 に近 いも のだ

った 。 と こ ろが こ こ で、 ﹁お や っ、 役 に立 つじ ゃ な い か﹂ と 世 間 が 関 心 を 示 し た のだ 。

  こう し て 一九 八〇 年 代 、 成 長 ホ ル モ ンや イ ン シ ュリ ン、 イ ン タ ー フ ェ ロ ン、 血 栓 溶 解 剤 、 イ ン タ ー

ロイ キ ン、 各 種 の 細 胞 成 長 調 節 因 子 な ど 、 薬 に な る 生 理 活 性 物 質 を 指 令 す る 遺 伝 子 の研 究 と 開 発 が

騒 々し く 進 行 し た 。 騒 々し く ⋮ ⋮ ま さ に こ の言 葉 が ぴ った り の、 バ イ オ テ ク ノ ロジ ー時 代 の幕 開 け で あ った 。

  研 究 を 進 め る う ち に 、 Ｄ Ｎ Ａ の中 にあ る タ ン パ ク質 づ く り に 直 接 関 与 す る部 分 、 つま り遺 伝 子 と し

て は た ら く 部 分 だ け で な く 、 遺 伝 子 以 外 の部 分 の理 解 も 急 速 に深 ま って い った。 も のづ く り に直 接 関

与 し な いが 、 生 命 現 象 に と って遺 伝 子 と 同 じ く ら い大 切 な Ｄ Ｎ Ａ の基 礎 研 究 も 、 組 換 えＤ Ｎ Ａ 技 術 と

Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 決 定 技 術 を 駆 使 し て 大 い に進 ん だ の であ る。 や や 皮 肉 な 見 方 を す ると 、 これ ら ﹁役

に 立 た な い Ｄ Ｎ Ａ﹂ の研 究 は 、 ﹁バ イ オ テ ク ノ ロジ ー ﹂ で産 業 界 が 浮 き 足 だ ち 、 有 用 で 役 に 立 つ遺 伝

子 と り に夢 中 に な って い るあ いだ に 、 深 く 確 実 に広 ま った の であ る。 実 は、 こ の研 究 が な け れ ば 今 日

のも のづ く り も う ま く い か な か った だ ろ う と 思 う のだ が 、 基 礎 で何 が 行 な わ れ た か 、 何 が 必要 だ った か は社 会 に は ほ と んど 伝 わ って いな い。

  ひ と つ の好 例 は 、 タ ン パ ク質 の構 造 を 決 め る Ｄ Ｎ Ａ と連 動 し て は た ら く ﹁遺 伝 子 の調 節 領 域 ﹂ の研

究 だ 。 ﹁も のづ く り ﹂ に 直 接 関 わ って は いな いが 、 これ は遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ が 、 い つど のよ う に は た ら く

か を 決 め る 大 切 な 領 域 だ 。 必 要 な 時 に 、 必 要 な 場 所 で 、 必 要 な も のだ け を つく る た め の調 節 機能 は、

分 子 生 物 学 に お け る最 も 魅 力 的 な 研 究 対 象 の 一つ であ る。 Ｄ Ｎ Ａ の中 に は、 こ の ほ か に、 未 知 の い ろ

い ろ な 機 能 を つか さ ど る領 域 が あ る だ ろ う と考 えら れ て い る。 これ ま で は遺 伝 子＝ Ｄ Ｎ Ａ 、 Ｄ Ｎ Ａ ＝

遺 伝 子 と いう こ と です ん で い た の に、 Ｄ Ｎ Ａ の中 にも のづ く り を 直 接 指 令 し な い領 域 が あ る こ と が わ

か って、 Ｄ Ｎ Ａ の話 は む ず か し く な った わ け だ が 、 本 格 的 も のづ く り の た め に は こ の部 分 の知 識 が 不

可 欠 であ る 。 し か も 、 ヒト な ど の多 細 胞 生 物 で は、 ゲ ノ ム に は遺 伝 子 以 外 のＤ Ｎ Ａ の ほ う が 多 い のだ 。

  遺 伝 子 を は た ら か せ る スイ ッチ の役 を す る ﹁調 節 領 域 ﹂ は遺 伝 子 の近 傍 にあ り 、 スイ ッチが オ ン に

な る と 、 そ の隣 に Ｒ Ｎ Ａ 合 成 酵 素 が と り つく 手 が か り が でき 、 そ こ か ら Ｒ Ｎ Ａ 合 成 が 始 ま り メ ッ セ ン

ジ ャ ー Ｒ Ｎ Ａ (ｍＲ ＮＡ )が でき る 。 ｍＲ Ｎ Ａ は翻 訳 装 置 に か け ら れ て タ ン パ ク 質 が で き る。 スイ ッ

チが オ フな らば 遺 伝 子 の領 域 は は た ら かず 、 何 も 起 こ ら な い。 スイ ッチ の オ ン／ オ フ の し く み は遺 伝

子 ご と にち が って お り 、 そ れ は 今 も っと も 活 発 に 研 究 さ れ て い る問 題 の 一つで あ る。 一般 的 に は 調 節

領 域 Ｄ Ｎ Ａ に数 種 あ る いは 数 十 種 の調 節 タ ン パ ク が 結 合 す る と スイ ッチ ・オ ンと な り 、 ひ と つで も 欠

け て い る と オ フの状 態 が 保 た れ る 。 調 節 タ ン パ ク は お のお のま た別 の調 節 タ ン パ ク の影 響 下 に作 ら れ て く る の で、 生 体 反 応 の複 雑 な 連 鎖 (カ スケ ード )が 成 り 立 って い る。

  ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の中 で、 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ 以 外 の領 域 を ﹁ジ ャ ン ク (ガ ラ ク タ) Ｄ Ｎ Ａ ﹂ と よ ぶ 習 慣 が で

き 、 そ れ を 研 究 す る の は む だ だ と いう 誤 った イ メ ー ジが 広 ま って し ま った が 、 これ は ま ちが い だ 。 た

と え ば こ こ で 簡 単 に述 べ た スイ ッチ は 遺 伝 子 ご と に、 生 物 の種 ご と に ちが い、 多 細 胞 生 物 で は 細 胞 ご

と に スイ ッ チ に結 合 す る タ ン パ ク質 の準 備 状 態 が ち が って い る。 スイ ッチ、 つま り 調 節 領 域 を 調 べ、

そ れ を 単 な る 記 述 に終 わ ら せず に、 そ こ に は た ら く 普 遍 的 原 理 を 見 つけ る こ と は分 子 生 物 学 の重 要 な

課 題 な の で あ る。

  ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ に は積 極 的 な 役 割 が ま だ わ か ら な い ﹁そ の ほ か の Ｄ Ｎ Ａ ﹂ が た く さ ん あ る だ け で な く 、

ア ミ ノ酸 の並 び を 指 令 す る 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ が 、 イ ン ト ロ ンと よば れ る 、 何 を す る の か よ く わ か ら な い Ｄ

Ｎ Ａ で いく つも のブ ロ ッ ク に分 断 さ れ て い る こ とが 発 見 さ れ た 時 に は み な 驚 い た。 さ ら に遺 伝 子 と そ

の調 節 領 域 を 一つ の機 能 単 位 と す る と 、 機 能 単 位 と 機 能 単 位 と のあ いだ に、 何 を す る のか よく わ か ら

な いＤ Ｎ Ａ が た く さ んあ る 。 こう し た 領 域 の Ｄ Ｎ Ａ のあ る も の は 、 単 に過 去 の ゲ ノ ム再 編 成 の記 録 に

す ぎ ず 、 現 在 の細 胞 活 動 の仕 組 み の中 で は 何 の役 割 も 果 た し て いな いら し い。 し か し、 お いお い述 べ

る よう に、 そ う し た と ころ に、 遺 伝 性 疾 患 の原 因 と な る ゲ ノ ム変 化 が み つか った 例 も 少 な く な い。 そ

のう え、 こ う し た 何 を す る か わ か ら な いＤ Ｎ Ａ の領 域 に は 、 個 体 差 を 示 す Ｄ Ｎ Ａ の微 妙 な 文 字 配 列 の

ち が いが た く さ ん あ る 。 １章 で も 簡 単 に説 明 し た し 、 ３章 でも 述 べ る が 、 そ れ ら は ﹁多 型 マー カ ー﹂

と し て利 用 さ れ 、 ヒ ト ゲ ノ ム の地 図 づ く り や 、 難 病 の 原 因 遺 伝 子 の追 究 に大 い に役 立 って い る。

  組 換 えＤ Ｎ Ａ 技 術 を 活 用 し、 薬 づ く り を 出 発 点 に し た バ イ オ テ ク ノ ロジ ー は 、 動 植 物 の品 種 改 良 な

ど も 含 め て、 新 し い技 術 確 立 と 普 及 の方 向 に進 ん で い るが 、 そ れ を 追 う こ と は 本 書 の テ ー マで は な い

の で、 こ こ で は ふ れ な い。 新 し い技 術 は常 に重 要 だ 。 社 会 に役 立 つも のを 作 る こ と も 大 切 だ 。 し か し 、

﹁役 に立 つ﹂ と いう こ と だ け が 強 調 さ れ る と 、 科 学 の進 め方 は 、 む ず か し く な る。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計

画 にも そ れ は 反 映 さ れ て い る 。 ゲ ノ ム の解 析 は 医 ・薬 ・農 な ど の分 野 に役 立 つデ ー タ を 出 す 。 し か し 、

そ れ だ け を 目 的 と す る と 、 生 き も のを そ う いう 眼 でし か見 な い社 会 を つく る こ と にな って し ま い、 そ

れ は生 き も の の 一つで あ る 人 間 (ヒ ト) の生 き 方 と し て は 望 ま し く な いと 思 う 。 生 き も の のあ るが ま

ま の姿 の理 解 こ そ 重 要 と 考 え た い し 、 ヒ ト ゲ ノ ム計 画 を そ の よ う に位 置 づ け た い と いう のが 、 私 た ち

の気 持 ち で あ る。 科 学 と 技 術 のバ ラ ン スを ど う と る か は社 会 の 性格 を も ろ に 反 映 す る 問 題 であ り 、 科

学 と 社 会 の関 係 を 考 え る と き の 一 つの大 き な テ ー マで あ る 。 ゲ ノ ム研 究 は、 そ れ を 考 え る よ い テ ー マ

と り や す い も の か ら 難 し いも の へ

であ り 、 ま た そ れ を 考 え ず に進 め て は いけ な い研 究 で あ る 。

  病 気 の遺 伝 子 を 探 る (１)︱ ︱

  薬 づ く り と な ら ん で Ｄ Ｎ Ａ 研 究 のお かげ で発 展 し た も う 一つ の大 き な 応 用 分 野 は 、 病 気 の原 因 探 し

であ る 。 よ く 知 ら れ て い る よ う に 先 進 国 で は 公 衆 衛 生 の発 達 、 栄養 状 態 の改 善 、 抗 生 物 質 の発 見 、 ワ

ク チ ン の開 発 な ど に よ り 、 特 別 のウ イ ル ス や寄 生 虫 な ど を のぞ き 、 感 染 性 、 つま り 外 か ら の原 因 に よ

る病 気 は治 療 可 能 と な り 、 予 防 が 進 ん だ。 そ こ で、 医 学 の関 心 は 内 因 性 の病 気 に移 ってき た。 ガ ン、

心 臓 病 、 脳 梗 塞 、 高 血 圧 、 糖 尿 病 ⋮ ⋮ 。 ﹁内 因 性 ﹂ と は 、 現 代 風 に いえ ば ﹁Ｄ Ｎ Ａ の関 係 し た﹂ と い

う こ と であ る 。 ま た、 ウ イ ル ス、 寄 生 虫 な ど への対 処 にも Ｄ Ｎ Ａ 研 究 は 有 効 だ 。 肝 炎 ウ イ ル スも エイ ズ ウ イ ル スも Ｄ Ｎ Ａ 研 究 抜 き で は 対 処 で き な い。

  こ う し て 、 医 学 ・医 療 は Ｄ Ｎ Ａ 研 究 によ っ て大 き く 変 貌 し 始 め た。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 は 病 因 や 生 理 機 能 を

調 べ る た め の ﹁と ても よく 切 れ る メ ス﹂ な の であ る。 日常 的 な 医 療 の周 辺 でも 、 Ｄ Ｎ Ａ を 通 し て病 気

の原 因 や 経 過 を 調 べ、 診 断 、 治 療 、 薬 づ く り に活 用 す る のが 当 た り 前 にな り つ つあ る。 以 前 、 医 学 は

病 原 体 研 究 者 、 つま り ﹁微 生 物 の狩 人 ﹂ の恩 恵 を 大 い に受 け た も の だ が 、 現 在 の医 学 は ﹁Ｄ Ｎ Ａ の狩 人 ﹂ に依 存 す る 部 分 が と て も 大 き く な った と い って よ い。

  最 初 に 目 に つき 始 め た の は ﹁と り や す い遺 伝 子 ﹂ の仕 事 で あ る。 血 液 の中 で酸 素 を 運 ぶ ヘモ グ ロビ

ン の タ ン パ ク質 部 分 (グ ロビ ンタ ンパ ク)、 免 疫 抗 体 であ る グ ロブ リ ン タ ンパ ク、 デ ンプ ンを 分 解 す る

ア ミ ラ ーゼ な ど だ 。 こ れ ら は タ ンパ ク質 の性 質 や は た ら き が よ く わ か って いる う え に、 メ ッセ ンジ ャ

ーＲ Ｎ Ａ が 比較 的 容 易 に手 に 入 る。 ウ イ ル スＤ Ｎ Ａ も こ の仲 間 に 入 れ て よ いだ ろう 。 そ こ で こ れ ら の 研究が ぐ んと進 んだ。

  た と え ば 、 鎌 状 赤 血 球 症 と い う貧 血 症 は 黒 人 に多 い遺 伝 性 の病 気 だが 、 ベ ー タ ・グ ロビ ン遺 伝 子 Ｄ

Ｎ Ａ の 一文 字 だ け が 変 化 し て い る た め に、 赤 血 球 の形 が 変 化 し て、 酸 素 を 上 手 に運 べ な い。 ど のよ う

な 仕 組 み で、 こ の変 化 が 起 き た の か、 ど う し て酸 素 を 上 手 に運 べな い の か 、 ど う し て 黒 人 に の み多 い

の か 、 ど う す れ ば 簡 単 に し かも 確 実 に 診 断 でき る か ⋮ ⋮ 。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 か ら これ ら が 解 明 さ れ 、 こ の病

気 に関 す る理 解 は画 期 的 に深 ま った。 ただ し 残 って い る 問 題 が あ る 。 患 者 にど う いう 処 置 を 施 せば よ

い かと いう こ と であ る。 Ｄ Ｎ Ａ の関 わ る病 気 の 場 合 、 こ の ﹁治 療 ﹂ が む ず か し く 、 そ こ に 大 き な 問 題 点 が あ る の だ が 、 そ れ は あ と で検 討 す る。

  グ ロビ ン遺 伝 子 の は た ら き の 不 全 で起 こ る ベ ー タ ・サ ラ セ ミ アと い う 貧 血症 に は 、 実 に た く さ ん の

タ イ プ が あ るが 、 そ れ ら を て い ね い に調 べ て み る と 、 興 味 深 い こと が わ か った 。 ヒ ト ゲ ノ ム に は互 い

に よ く 似 た ベ ー タ ・グ ロビ ン遺 伝 子 が 四 つあ る の だ が 、 サ ラ セ ミ ア貧 血 症 の場 合 、 ど れ か の調 節 領 域

の変 化 が 原 因 と な って い るも のが 多 い の であ る 。 文 字 配 列 が 変 わ った り 、 欠 け た り 、 何 か ほ か の Ｄ Ｎ

Ａ が 挿 入 し て い た り 、 よ く ぞ こ ん な に と 思 う ほ ど 、 いろ いろ な 変 化 が ぞ く ぞ く と見 つか ってき た。 遺

伝 子 内 の イ ン ト ロ ン の変 化 が 関 わ って いる も のも 少 な く な い。 ア ル フ ァ ・サ ラ セ ミ ア と いう 貧 血 症 で

も ほぼ 同 様 の発 見 が 続 い て い る。 こち ら は 、 ア ル フ ァ ・グ ロビ ンを つく る遺 伝 子群 で の変 化 が 起 き て

い る の であ る 。 こ う し た 知 見 や 診 断 は、 病 気 の パ タ ー ン の地 域 分 布 の調 査 な ど にさ か ん に活 用 さ れ て

い るが 、 も と に も ど れ ば 、 ア ル フ ァお よ び ベ ー タ ・グ ロビ ン の遺 伝 子 フ ァ ミ リ ー の構 造 や 、 ヒ ト ゲ ノ

ム Ｄ Ｎ Ａ の中 で そ れ ら が な ら ん で い る領 域 の研 究 が た い へん進 んだ か ら こ そ 、 で き た こ と で あ る。

  こ う いう 話 は枚 挙 に いと ま が な い。 血液 凝 固 因 子 の遺 伝 子 の中 に 、 動 き ま わ る ﹁異 物 ﹂ Ｄ Ｎ Ａ が は

い り こ ん で し ま った た め に 血 友 病 にな った 例 も 発 見 さ れ た 。 東 欧 系 ユダ ヤ 人 に多 い テ イ サ ック病 が 、

タ ンパ ク質 に糖 を つけ る酵 素 の 異常 であ り 、 そ の よ う な変 異 遺 伝 子 を も った先 祖 が た ま た ま東 欧 にや

って き て、 そ の子 や 孫 た ちが 急 に 増 え た た め そ の 子 孫 に こ の病 気 が 多 い のだ と いう 意 見 も あ る。 そ し

て最 近 は、 Ｄ Ｎ Ａ 診 断 の進 歩 を 反 映 し て ユダ ヤ人 のあ いだ で テ イ サ ック病 の子 供 が 生 ま れ る 頻 度 が 急

激 に 低 下 し て いる (後 述 ) こ と な ど など 、 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 と 医 学 に 関 わ る 話 題 は つき る こと が な い。 こ う

し て 、 Ｄ Ｎ Ａ の変 化 と 疾 患 の関 係 が つぎ つぎ と 明 ら か にさ れ 、 新 し い医 学 ・医 療 が 生 ま れ つ つあ る 。

も っと も そ こ に は 新 し い社 会 的 問 題 も 生 ま れ て お り 、 そ の解 決 も 重 要 であ る。 そ れ に つい て は、 ６ 章 で考 え る。

  一九 七〇 年 代 の終 わ り ご ろ か ら 八〇 年 代 に か け て、 バ イ オ テ ク ノ ロジ ー ・ブ ー ム にな り 、 ま た Ｄ Ｎ

Ａ 研 究 が 医 学 に 重 要 な 影 響 を も つ こと が 広 く知 ら れ る よ う に な ると と も に 、 研 究 者 の数 も 増 え た。 そ

の結 果 、 さ ま ざ ま な 工 夫 が 重 ね ら れ て 、 と り にく い生 理 活 性 物 質 の遺 伝 子 や 、 細 胞 の表 面 で情 報 を 受

け と め て 細 胞 の は た ら き の調 節 を す る受 容 体 (リ セプ タ ー) の遺 伝 子 や 、 難 病 の遺 伝 子 の探 索 へ の挑

戦 が 始 ま った。 今 で は 、 興 味 深 い は た ら き を す る物 質 の遺 伝 子 は た い て い手 に 入 れ る こと が でき る よ う にな った と い っ ても 過 言 で は な い。

  こう し て病 気 に 関 連 す るも のを 中 心 に、 ヒ ト の遺 伝 子 の リ スト は ぐ ん ぐ ん拡 大 し 、 今 で は 四〇〇〇

を 越 え る遺 伝 子 が デ ー タ ベ ー ス に 登録 さ れ て いる 。 ま だ こ の速 度 で はす べ て を 解 く に は何 十 年 も か か

る こ と に な る が 、 スピ ード は 加 速 さ れ こ そ す れ 、 衰 え る こ と は な い の で、 今 後 の 一〇年 で かな り の こ

と が わ か る だ ろ う 。 役 に立 つ個 別 の遺 伝 子 を 求 め て得 ら れ るデ ー タも 、 も ち ろ ん ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 と 連 動 し て いく の で、 両 方 を 総 合 的 に見 る眼 が 必 要 であ る 。

  病 気 の遺 伝 子 を 探 る (２ )︱︱ が ん 遺 伝 子 の探 究

  病 気 の原 因 を 探 ろ う と いう 意 欲 が つぎ つぎ と 新 し い遺 伝 子 を 探 し出 し、 そ のは たら き が わ か っ てく

る と 、 そ れ は 単 に病 気 の こ と を知 る と いう だ け に 終 わ ら な い こと にな って き た。 そ れ ぞ れ の遺 伝 子 の

は たら き が 集 ま っ て全 体 と し て ど のよ う な こと が 起 き て い る の か、 細 胞 内 の様 子 が わ か り 始 め た のだ 。

つま り ﹁生 き て いる と は ど う いう こ と か﹂ と いう 生 物 学 の基 本 的 な 問 い への答 え が 、 病 気 の研 究 で発

見 さ れ た 遺 伝 子 の は た ら き と し て わ か り始 め た の であ る。 と く に 、 こ れ ま で の生 化 学 で は 手 の つけ ら

れ な か った微 妙 な 現 象 が 明 ら か にな り つ つあ る。

  な か でも 、 が ん研 究 の役 割 は 大 き い。 が ん は先 進 国 の死 因 の ト ップ に あ る。 ど う し て も 原 因 を 知 り 、

克 服 し た い病 気 であ り 、 研 究 にも 熱 が 入 る の は当 然 だ。 米 国 は 一九 七〇 年 代 、 ニク ソ ン大 統 領 の こ ろ

か ら 、 が ん撲 滅 を う た って、 国 家 的 プ ロジ ェク トを 始 め た。 日 本 も 中 曾 根 首 相 (当 時) の声 が か り で 、

対 が ん 一〇 カ年 計 画 が 始 ま り、 基 礎 研 究 、 早 期 発 見 、 治 療 法 の開 発 な ど 、 総 合 的 な 活 動 が 活 発 に行 な わ れ た。

  そ のな か で、 基 礎 研 究 は、 が ん遺 伝 子 の発 見 を 中 心 に進 めら れ た 。 大 腸 が ん 、 肺 が ん な ど さ ま ざ ま

な が ん 細 胞 か ら 、 正 常 細 胞 と は ちが った遺 伝 子 が 見 つ かり 、 し か も 、 そ の遺 伝 子 を 正 常 細 胞 に 入 れ る

と が ん 化 を ひ き 起 こす こ と が わ か った とき に は 、 興 奮 の波 が 伝 わ った。 ま さ に ﹁が ん の原 因 ﹂ と よ ん

で よ いも のが 見 つ か った の だ か ら 、 こ れ で ﹁が ん の制 圧 が でき る ぞ ﹂ ⋮ ⋮ 研 究 者 た ち は そ れ こ そ 三 六 五 日休 む 日 のな い実 験 を 重 ね た 。

  と こ ろが 、 研 究 が 進 む に つれ て、 当 初 の予 想 と は や や ち が った 姿 が み え てき た。 ま ず 、 ﹁が ん 遺 伝

子 ﹂ と いう 一つ の遺 伝 子 が あ る の で は な い こ と が 明 ら か に な った 。 大 腸 が ん遺 伝 子 、 肺 が ん遺 伝 子 、

乳 が ん 遺 伝 子 と いう こ と でも な い。 と に か く つぎ つぎ と ﹁が ん遺 伝 子﹂ が 見 つか り 、 五〇 を 超 す こ と

に な った。 これ ほ ど の遺 伝 子 が 何 を し て い る の か。 そ れ ら の は た ら き を 調 べ て いく と 、 た い て い は 細

胞 増 殖 に関 連 す る さ まざ ま な 遺 伝 子 であ る こ と が わ か って き た。 て いね い に遺 伝 子 の は た ら き を 調 べ

た 結 果 、 今 で は 、 細 胞 増 殖 が ど のよ う に行 な わ れ る か と いう 生 命 現 象 の基 本 が 見 え てき た 。 こ こ か ら

地 道 にが ん と いう 病 気 を 考 え て いく こ と に な る 。

  つぎ に研 究 者 が 興 奮 し た の は、 が ん抑 制 遺 伝 子 の発 見 だ った 。 そ の遺 伝 子 が 存 在 す る と 、 が ん遺 伝

子 が は た ら き だ す のを 防 ぎ 、 転 移 を 抑 え る。 逆 に そ の遺 伝 子 が 失 わ れ た り は た ら か な いよ う にな る と 問 題 が 起 き る と いう の であ る。 こ れ も 一〇を 超 す 遺 伝 子が 発 見 さ れ た 。

  そ う す る と 、 結 核 の原 因 は結 核 菌 で あ り 、 抗 生 物 質 によ って そ の繁 殖 を 抑 え れば 治 療 でき る と いう

考 え 方 を模 倣 し て、 一つ のが ん遺 伝 子 を 探 し 、 そ の は た ら き を 抑 え れ ば が んが 治 る と いう も の で は な い こ と が わ か ってき た の で あ る。

  これ はが ん を 撲 滅 し よ う と いう 視 点 から は 困 った こ と だ が 、 生 命 研 究 を 大 い に進 め る こ と に な った。

が ん Ｄ Ｎ Ａ の 研 究 は 、 細 胞 が 増 え る と はど う い う こと か 、 増 え 方 の調 節 は ど のよ う に行 な わ れ て い る

か 、 か ら だ の各 組 織 の細 胞 は なぜ 混 ざ り 合 わ な い の か 、 が ん 細 胞 が 転 移 を 起 こ す のは な ぜ か と いう 類

い の本 質 的 な 問 い に つなが って い った の で あ る。 こ の流 れ の中 で、 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 は今 や 発 生 や 免 疫 、 脳 、

神 経 を 含 む あ ら ゆ る 重 要 な 生 命 現 象 の研 究 に最 大 限 に 取 り 入 れ ら れ て い る。 研 究 は急 速 に 展 開 し 、 活

気 に満 ち て い ると も い え る し、 遺 伝 子 のは た ら き を 個 別 に 調 べ る だ け で は 不 十 分 に な って 、 深 く か つ 広 く 調 べな け れ ば な ら ず 、 研 究 が 大 変 に な った こと も 確 か であ る 。

  遺 伝 子 系 と いう 見 方 の登 場

  世 界 中 か ら 遺 伝 子 のデ ー タが 出 さ れ 、 そ れ が た ま れ ば た ま る ほ ど 、 研 究 の現 場 で は新 し い発 展 が 約

束 さ れ る。 そ の典 型 例 が が ん研 究 であ り、 登 場 し た た く さ ん のが ん 遺 伝 子 やが ん抑 制 遺 伝 子 のお かげ

で 、 細 胞 の増 殖 を 調 節 す る 精 妙 な 仕 組 みが か いま 見 ら れ る よ う に な った こ と を 述 べ た 。 が ん と は細 胞

の増 殖 に異 常 が 見 ら れ る病 気 な のだ か ら 、 こ れ は 当 然 と い え ば 当 然 であ り 、 こ う な る と 、 こ の情 報 を

さ ら に密 に し て、 完 全 な も の に近 づ け た く な る 。 そ のよ う な 努 力 の結 果 、 が ん に つ い て は そ の発 生 、

悪 性 化 、 転 移 と い う 一連 のプ ロセ ス にど ん な 遺 伝 子 が 関 与 す る か が 次 第 に わ か って き た。 現 象 が 断 片

的 で な く 、 ひ と つな が り の過 程 と し て理 解 でき る よ う にな ってき た の だ 。

  も っと 厳 密 に知 り た い。 た く さ ん の遺 伝 子 が 複 雑 に絡 み あ って 細 胞 を 変 え て い く 仕 組 み を も っと詳

細 に把 握 し た い。 そ れ は が ん と い う病 気 の よ り よ い治 療 への歩 み を 進 め る こ と であ る と 同 時 に、 生 き

て い る こ と を よ り よ く 知 る こ と だ 。 が ん 研 究 ひ と つを 見 て も 、 こ う し て研 究 者 一人 一人 が ﹁私 が 研 究

し て い る こ の遺 伝 子 ﹂ だ け を 考 え て い る だ け で は仕 事 が で き な く な り 、 広 く 、 た く さ ん の遺 伝 子 を視

野 に 入 れ る こ と が 不 可 欠 に な ってき た 。 お おぜ い の研 究 者 の協 力 、 研 究 者 一人 一人 の視 野 の広 さ 、 そ こ で活 用 さ れ るデ ー タ ベ ー スが 必 要 に な ってき た のだ 。

  が ん だ け でな く 、 重 大 な 病 気 は 全 身 の組 織 の総 合 的 反 応 を と も な って い る 。 糖 尿 病 や高 血 圧 を 取 り

上 げ ても 、 そ れ は 多 因 子 、 つま り いろ いろ な遺 伝 子 の変 化 の絡 み 合 った も のだ 。 ど の病 気 で も 疾 患 そ

のも の にき ち ん と 対 処 す る た め に は 、 遺 伝 子 を 広 く知 り、 そ の相 互 作 用 を 理 解 し 、 必 要 に応 じ て ほ か の因 子 と の関 連 を 理 解 し な け れ ば な ら な い。

  こ う し て 、 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 は そ の進 展 に と も な って、 お のず と た く さ ん の遺 伝 子 、 あ る い は相 互 に機 能

が か ら み 合 った 遣 伝 子 系 を 念 頭 に置 い て、 総 合 的 に進 め な け れ ば な ら な い時 代 に入 ってき た 。 あ る 現

象 が た った 一個 の遺 伝 子 で起 き て い る と いう よ う な 例 は む し ろ 珍 し く 、 い ろ いろ な 要 素 が か ら ん で い るほうが 当 たり前 だ からだ。

  そ こ で、 か ら だ の中 で起 き て い る こと を く わ し く 知 り た いな ら 、 た く さ ん の遺 伝 子 、 最 終 的 に は か

ら だ のも つす べ て の遺 伝 子 のは た ら き と、 そ れ ら の 関 係 を 調 べ な け れば な ら な いと いう 考 え 方 が 出 て

き た。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 が 始 ま って か ら 二〇 年 ほ ど た っ て、 ﹁こ の試 験 管 の中 に取 り だ し た Ｄ Ｎ Ａ は ど ん な

構 造 で 、 何 を し て い る のだ ろ う ﹂ と い う 問 い か ら 、 ﹁私 のか ら だ の中 で Ｄ Ｎ Ａ は 何 を し て い る のだ ろ

う ﹂ と いう 問 い に到 達 し た のだ と い っ てよ い。 本 格 的 な Ｄ Ｎ Ａ の科 学 の時 代 が 来 た の であ る。

  Ｄ Ｎ Ａ 研 究 は 、 最 初 から 生 き て い る と はど う い う こ と か 、 そ の仕 組 み は 何 か、 と いう 問 いを か か げ

て進 ん でき た。 し か し 、 そ のな か で まず で き る こ と 、 つま り個 々 の遺 伝 子 に 目 を 向 け て部 品 調 べ か ら

仕 事 を 進 め た。 研 究 方 法 と し て は 当 然 の こ と であ る 。 そ の成 果 が 蓄 積 し て き た と こ ろ で、 は じ め ても

っと 複 雑 な 問 い に結 び つ い た研 究 へと 進 ん でき た の であ る。 学 問 と し て は 順 調 な 歩 み と い って よ いだ

ろ う 。 シ ステ ム の把 握 。 広 く 、 網 羅 的 に調 べ よ う と す る研 究 態 度 。 そ ん な 時 が や ってき た のだ 。

  ダ ル ベ コ の 発 言︱︱ ゲ ノ ム 研 究 の提 案

  一九 八 六年 、 が ん ウ イ ル ス の研 究 で ノ ー ベ ル賞 を受 け た ダ ルベ コ (米 ) が 米 国 の科 学 誌 ﹃サ イ エン ス﹄ に つぎ の よ う な 短 い文 章 を 寄 せ た。

﹁わ れ わ れ は いま 一つ の転 回 点 に さ し か か って い る。 が ん に つ い ても っと 知 る た め だ け に で も 個 々 の

遺 伝 子 を 追 う だ け で な く 、 ヒ ト ゲ ノ ム の文 字 配 列 のす べ て を 研 究 し て 、 全 遺 伝 子 を 明 ら か に す る べ き

であ る 。 そ の成 果 は ほ か の生 命 研 究 にも 素 晴 ら し い進 展 を 約 束 す る はず だ ﹂

  遺 伝 子 を 調 べ つく し て、 そ の知 識 を わ れ わ れ の健 康 の問 題 に 一〇〇 パ ー セ ント活 用 し よう 、 逆 に 全

部 調 べ つく し て お か な け れば 、 が ん研 究 一つと って も い つま で も 不満 足 な状 況 に甘 ん じ な け れ ば な ら

な いと いう 考 え を 明 快 に表 明 し た も の であ る。 いわ ゆ る ﹁ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ の提 案 だ 。 し か

し 、 一九 八 六年 と いう 時 点 で は 、 そ れ はま だ 科 学 者 た ち に と って、 す ぐ に 賛 成 でき る も の で は な く 、 む し ろ ど う か な と 思 う 研 究 者 の ほう が 多 か った。

﹁確 か にお っし ゃ る 通 り。 でも 、 今 す ぐ に は ﹂ ⋮ ⋮ つま り 、“ yes, but”が 大 部 分 の反 応 だ った の で

あ る。 一つ の理 由 は 、 当 時 の技 術 水 準 で、 そ れ が 本 当 に可 能 だ ろ う か と いう 疑 問 で あ る。 一つ 一つ の

遺 伝 子 を 調 べ るだ け でも 大 変 な の に 、 ヒト の ゲ ノ ム す べ て、 文 字 に し て 三〇 億 、 遺 伝 子 の数 で 一〇万。

考 え た だ け でも 気 が 遠 く な る。 そ れ よ りも 、 今 日 行 な え る 大 事 な 問 題 が た く さ んあ ると いう わ け だ 。

も う 一つは 、 自 分 の仕 事 への影 響 で あ る。 せ っかく 私 の研 究 が う ま く い って い る の に、 ち が う 流 れ が

でき て かき ま わ さ れ た く な い。 研 究 費 の配 分 が 変 わ っても 困 る し 、 と いう わ け だ 。 せ いぜ いが ﹁で き

るだ け た く さ ん の遺 伝 子 に つ い て知 る こ と に よ り、 が ん な ど の重 要 問 題 に これ ま で以 上 に迫 る こ とが

でき る か ら 、 そ の努 力 を し よ う ﹂ 程 度 の こ と な ら許 せ る と いう 現 実 的 な 受 け と め方 だ った 。 ど の世 界

で も 人 は保 守 的 な も の であ る。 そ う し て、 た い て い の人 は 与 え ら れ た シ ス テ ム の中 で仕 事 を し て い る。

﹁こ う あ る べき だ ﹂ と いう 論 に乗 って 、 新 し い 研 究 の で き る 環 境 づ く り か ら と り か か る な ど と いう 危

険 を お か そ う と す る人 は め った に いな い。 実 験 生 物 学 の中 で は こ れ ま で プ ロジ ェク ト型 の研 究 が 行 な

わ れ た こ と は な か った の で、 と く に こ の分 野 で は抵 抗 が 大 き か った のか も し れ な い。

  そ の よ う な わ け で、 ダ ルベ コ の発 言 への反 応 は、 雰 囲 気 と し て は、 積 極 的 推 進 派 よ り も 疑 問 を も つ

人 の ほう が 多 か った。 だ が 、 プ ロジ ェク ト にす る か 否 か は 別 と し て 、 学 問 の流 れ と し て 、 個 別 遺 伝 子

を 追 う 時 代 で は な く な って き た こと は事 実 だ 。 少 な く と も 、 私 た ち は そ う 思 う 。 ヒ ト の ゲ ノ ム に は 全

部 でど れ だ け の遺 伝 子 が あ って 、 ど う いう 調 節 を受 け て い て 、 ど う いう ぐ あ い にわ れ わ れ の か ら だ が

作 ら れ、 一生 を 全 う す る の か。 こ の 全 手 筈 書 を 手 に 入 れ れ ば 、 こ れ ま で と は ちが った 生 命 研 究 が 誕 生

す る に ちが いな い。 ﹁全 部 知 って い る ﹂ と いう こ と は、 ﹁た く さ ん 知 って い る ﹂ と いう こ と と は ま っ た く ちが う 。

  組 織 的 に 全 Ｄ Ｎ Ａ (ゲ ノ ム) を 調 べ は じ め れ ば 、 そ れ は 単 にが ん の研 究 に 役 立 つと い う 程 度 を こ え

て、 桁 違 い に重 要 な 意 義 を も つこ と は明 ら かだ 。 詳 細 は のち に述 べ るが 、 研 究 者 が 一人 ず つ ﹁私 の 研

究 す る 遺 伝 子 ﹂ ﹁私 の調 節 系 ﹂ ﹁私 の発 生 研 究 ﹂ ﹁私 の免 疫 学 ﹂ と い って い た時 代 か ら 、 共 同 で お 互 い

に情 報 交 換 し、 計 画 を た て て、 一定 の基 礎 作 業 を す る と いう 、 生 命 科 学 者 が こ れ ま で に経 験 し た こ と が な い研 究 法 が 必 要 な 時 代 が 始 ま る と いう だ け で も 大 き な 変 化 だ 。

  誤 解 が な いよ う に い って おく が 、 手 筈 書 を も つと い う こ と は 、 生 命 現 象 を す べ て 理解 す る こ と と は

ち が う 。 ま し て や ゲ ノ ム の分 析 が す ん だ か ら と い って 、 人 間 が す べ て わ か った な ど と は いえ な い。 生

物 と し て の ヒ ト を 理 解 す る た め の有 効 な 道 具 立 てが そ ろ う と いう だ け の こ と であ る。 し か し 、 と に か

く タ ン パ ク 質 分 子一 つを 合 成 す る た め の 一つ の遺 伝 子 で は な く 、 遺 伝 子 のか た ま り で あ り、 そ れ ら が

お互 い に関 係 し あ い な が ら は た ら い て い る 一つ の有 機 的 な 単 位 であ る ゲ ノ ムを 知 る と いう アプ ロー チ

は、 生 き も の の本 質 を 知 る方 向 に 一歩 前 進 し て いる 姿 で あ る こ と は わ か って い た だ け る と思 う 。 ゲ ノ

ム は 細 胞 を つく り 、 個 体 を つく り 、 ヒ トを ヒ ト と し て存 在 さ せ る単 位 な の であ る 。

  遺 伝 子 か ら ゲ ノ ム へ。 こ れ は 、 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 が 、 ﹁生 命 現 象 を 遺 伝 子 と いう 単 位 に還 元 し て 理解 し よ

う ﹂ と いう 時 代 から ﹁総 合 的 な 系 であ る ゲ ノ ム を 単 位 と し て 全 体 像 を 理 解 し よ う ﹂ と い う時 代 へと 転

換 す る こ と を 意 味 す る 。 ゲ ノ ム研 究 を 、 生 き も の、 と く に人 間 のす べ て を 物 質 に還 元 し 暴 き た て る 作

業 のよ う に いう 人 が い るが 、 そ う で は な い。 科 学 が よ り 総 合 的 な 人 間 の理 解 に 役 立 つも の にな って い く 過 程 な のだ 。 こ の変 化 をぜ ひ 認 識 し て ほ し い。

第 ３章   遺 伝 子 か ら 病 気 に迫 る 方 法 論 が 生 ま れ た      ︱︱ヒトゲノムプロジ ェクトへの助走

  ダ ル ベ コの意 見 は時 宜 を 得 て い た が 、 科 学 に おけ る 提 案 は ﹁す る べ き だ ﹂ だ け で は現 実 化 し な い。

﹁で き る﹂、 少 な く と も ﹁で き そ う だ ﹂ が 必 要 だ 。 ゲ ノ ム解 析 は 可 能 な の か。 ま ず 技 術 、 そ れ か ら ゲ ノ

ム解 析 に最 も 近 いと こ ろ に あ る Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の様 子 を み る こと に し よ う 。 や はり そ れ は 病 気 の研 究 と い う 現 実 味 のあ る と こ ろ か ら 動 い て い った 。

  頭 打 ち にな ら な いＤ Ｎ Ａ 技 術

  技術 の変化 は、世 界中 のＤＮ Ａ研 究 者 が 文 字 配 列 解 析 のデ ー タを寄 託 す る ＤＮ Ａ デ ー タバ ンク

( GenBank) の 登 載 文 字 数 の年 次 推 移 (図 ８ ) と 、 サ ン ガ ーが ウ イ ル ス の解 析 を し て 以 降 、 報 告 さ れ

た Ｄ Ｎ Ａ の 大 き さ を 見 る と 直 観 的 にわ か り や す い (39 ペ ージ表 １参 照 )。 と も に、 Ｄ Ｎ Ａ の解 析 が 倍 々 ゲ ー ム で ふ く れ 上 が っ て い る こと を 示 し て い る 。

  わ ず か 一五年 ほど のあ いだ の解 析 技 術 の進 歩 に は ﹁驚 く べき も の﹂ が あ る 。 実 際 、 Ｄ Ｎ Ａ の分 析 は

今 で は学 生 実 習 でも で き る よ う に な った 。 生 命 科 学 の中 に大 規 模 な デ ー タ を 必 要 と す る 分 野 が 台 頭 し 、

技 術 を 進 歩 さ せ て いる の で あ る。 需 要 が あ れば 、 そ れ を 可 能 に す る技 術 が 生 ま れ る と いう こ と を 実 感

さ せ る。 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 、 つま り Ａ Ｔ Ｇ Ｃ を 分 析 す る技 術 の改 良 は い ち じ る し く 、 と く に分 析 装 置 の自 動 化 や 試 薬 の キ ット化 が 年 々進 ん で い る。

  と こ ろ で、 研 究 者 に と って苦 労 な の は、 分 析 のた め の試 料 づ く り であ る 。 調 べ た いＤ Ｎ Ａ を 小 さ な

文字数の増加

10年 間 ほ どで ４億 ヌ ク レオ チ ド対 に到 達 。

そ の うち の 半 分 は 、最 近 の １年 間 で 入 っ

た もの 。 加 速 の 様 子 が は っ き り見 え る。

だ。 なか なか骨が 折れ る。 しかし、

の 五倍 か ら 一〇倍 ほ ど の分 析 が 必 要

が あ る な ど の事 情 か ら 、 実 際 に は こ

であ る と か、 試 料 のあ いだ で重 な り

か も 、 た った 一回 の分 析 で は 不 正 確

∼ 三〇〇 試 料 を 扱 う 計 算 にな る。 し

Ｎ Ａ を 分 析 し よ う と す る と 二〇〇

四〇〇 く ら いな の で 、 五 万 文 字 の Ｄ

一つ の試 料 か ら 読 み と れ る 文 字 数 は

の ス テ ップ を 経 て分 析 装 置 に か け る。

断 片 に し て、 そ れ を 一つず つ、 大 腸 菌 の中 にと り こま せ て増 や し、 ま た取 り だ し て、 何 十 と い う 反 応

登 載 され たDNAの 図 ８  GenBankに

こ こ で も キ ッ ト化 や ロボ ット導 入 な ど に よ り 、 スピ ー ド は ぐ ん と上 が った 。

  ヒ ト ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を 分 析 す る 段 に な る と 、 五 万 文 字 く ら い の Ｄ Ｎ Ａ 断 片 を何 十 万 種 類 も 扱 わ な く て

は な ら な く な る (単 純 に考 え ても 、 三〇億 文 字 のゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を 五万 文 字 の断 片 に分 け れ ば 六万 種 類 に な

る)。 こ れ を 片 端 か ら や み く も に 分 析 す る の は と ても 無 理 だ 。 そ こ で １ 章 で 紹 介 し た よ う にゲ ノ ム の

遺 伝 的 地 図 を つく って 、 自 分 の分 析 し た い遺 伝 子 が 染 色 体 上 のど こ にあ る か め ど を つけ 、 つ い で そ こ

の物 理 的 地 図 を つく る 。 さ ら に そ れ を 頼 り に、 そ の領 域 を カバ ー で き る Ｄ Ｎ Ａ 断 片 の セ ット を 集 め て

整 列 ク ロ ー ン を 作 り大 規 模 な 分 析 の準 備 を 進 め る の であ る (１ 章 の図 ５を も う 一度 見 て 思 い出 し て ほ し い )。

  こう し た 作 業 に 必 要 な 技 術 の改 良 も めざ ま し く 進 歩 し た。 そ の お かげ で、 力 を 合 わ せ れば 、 あ ま り

長 い時 間 を か け ず に、 ヒ ト ゲ ノ ム全 体 に わ た る遺 伝 的 地 図 や 物 理的 地 図 を つく り上 げ ら れ るだ ろ う と

いう ﹁感 じ ﹂ にな り 、 実 際 に 五 年 間 で、 こ れ は ほ ぼ 実 現 し た 。 つま り 、 地 図 づ く り の成 果 が 得 ら れ た

の であ る。 ヒ ト ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト が ぐ ん と現 実 味 を 帯 び てき た 。 つぎ に行 な う べき は 、 Ｄ Ｎ Ａ を 実

際 に分 析 す る こ と であ る 。 こ れ も 、 大 変 な 作 業 であ る こ と は事 実 だ が 、 着 々と 進 めれ ば 可 能 と い う 感 触 は出 てき た 。

  断 片 づ く り の技 術 も つぎ つぎ 開 発 さ れ て い る。 ２章 の図 ７ で 示 し た 方 法 で作 った断 片 を 大 腸 菌 の中

で増 や す と き 五 万 文 字 の断 片 し か 扱 え な か った のだ が 、 一〇〇 万 文 字 のＤ Ｎ Ａ 断 片 を 入 れ る こ と の で

き る 酵 母 の系 (Ｙ Ａ Ｃ と呼 ば れ る) が 開 発 さ れ た。 五 万 か ら 一〇〇 万 、 二〇 倍 の進 歩 だ 。 三〇 億 文 字

は計 算 上 は 三〇〇〇 個 で カ バ ー で き る。 蛍 光 色 素 を 使 っ て、 あ る 断 片 が ゲ ノ ム のど こ に由 来 し た も の

か を視 覚 的 に示 す こ と の で き る Ｆ Ｉ Ｓ Ｈ 法 も 開 発 さ れ 、 見 やす く な った。 多 型 マー カ ー の活 用 に よ る

遺 伝 的 地 図 の精 密 化 も 進 ん で い る 。 さ ら に た く さ ん の断 片 の酵 素 切 断 部 位 を ど ん ど ん 調 べ て 、 互 い に

一部 分 ず つ重 な って い るも のを 見 つけ て は隣 り 合 う も のど う し を 並 べ てゆ く 整 列 ク ロ ー ン (コ ンテ ィ グ ) 作 成 法 の進 歩 な ど 、 関 連 技 術 の改 善 は枚 挙 に いと まが な いほ ど だ 。

  Ｐ Ｃ Ｒ法 の開 発 と そ の有 効 な 利 用 の普 及 も 大 き い。 こ れ に よ って試 料 作 成 の手 間 が 大 幅 に軽 減 さ れ

た。 こ の方 法 で は 、 Ｄ Ｎ Ａ が 少 量 あ れば 、 そ れ を そ の ま ま 試 験 管 の中 で コピ ー し て いく ら でも 増 や す

こ と が で き る の で、 い ち いち 大 腸 菌 や 酵 母 の中 で増 や さ な く ても よ く な った か ら であ る。 そ のう え 、

Ｐ Ｃ Ｒ 法 に は、 分 析 に使 う も と も と の試 料 が ほ ん の少 し で足 り る と いう 大 き な 利 点 が あ る。 ふ つう で

は 、 検 出 でき な い く ら い微 量 のＤ Ｎ Ａ 、 た と え ば 細 胞 数 個 分 のＤ Ｎ Ａ し か な く ても 、 これ を 試 験 管 の

中 で増 や せ る。 そ れ も 二 万 文 字 く ら い の Ｄ Ｎ Ａ 断 片 な ら 一気 に増 や せ る のだ 。 こ う し て分 析 対 象 の範

囲 は 大 き く 拡 が った。 ゲ ノ ム解 析 と は 直 接 関 係 が な いが 、 微 量 し か 手 に 入 ら な い考 古 学 的 な 試 料 、 化

石 、 犯 罪 に関 連 す る試 料 な ど の分 析 も こ のお かげ で でき る よ う に な った。 Ｙ Ａ Ｃ 、 Ｆ Ｉ Ｓ Ｈ 法 、 コ ン

テ ィグ 、 Ｐ Ｃ Ｒ な ど と い う な じ み の な い言 葉 を 並 べ て し ま った 。 こ の技 術 を 詳 細 に述 べ た ら 生 物 学 の

専 門 用 語 を た く さ ん使 わ な け れば な ら な い の で そ れ は や め よ う 。 と り あ え ず は 、 Ｄ Ｎ Ａ 関 係 の本 で こ

のよ う な 言 葉 に出 会 った ら 、 最 近 開 発 さ れ た 分 析 法 だ と 思 い、 そ れ で ゲ ノ ム解 析 が 現 実 化 し た のだ と 思 って いた だ け れ ば あ りが た い。

表 ２ 世界の10大遺伝病 と出現頻 度

中＊ 印)、 究 の 行 なわ れ る前 にす で に原 因 の わか って い た 病 気(表 DNA研

原 因 の わ か ら なか っ た病 気(○ 印)。

現 在 で は、 この 表 の 病 気 の 原 因 遺伝 子 はす べ て 同 定 さ れ て い る 。○ 印 につ

いて は本 文 中 にあ る ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロ ーニ ン グ とい う方法 が 活 用 さ れ た 。

  こ う いう 技 術 の進 歩 と な ら ん で 、 情 報 科 学

の進 歩 も 無 視 でき な い意 味 を も って い る。 Ｄ

Ｎ Ａ の分 析 法 の進 展 に よ り 集 ま った大 量 のデ

ー タを 整 理 し て ゲ ノ ム の構 造 を 決 め た り 、 そ

の情 報 を 解 読 す る に は、 コ ンピ ュー タ のお 世

話 に な ら な け れ ば な ら な い。 特 に ゲ ノ ム の文

字 配 列 の意 味 を 読 み と る た め に は 、 年 々急 速

に生 産 さ れ る 大 量 の文 字 配 列 を 相 手 に、 分 子

生 物 学 や生 物 物 理 学 、 生 化 学 な ど の知 識 を 縦

横 に駆 使 し て情 報 の本 質 を 考 え て い く新 し い

科 学 が 必 要 だ 。 こ こ に は大 き な未 来 を も つ新

分 野 が あ る。 生 命 科 学 と情 報 科 学 が 共 同 で こ

のよ う な 分 野 を つく り あ げ て いく 作 業 は始 ま って いる 。

  こ のよ う にさ まざ ま な 形 で Ｄ Ｎ Ａ 研 究 全 体

が た い へん な 勢 い で ﹁成 長 中 ﹂ な の であ る。

今 の と こ ろ技 術 が 科 学 を 進 展 さ せ 、 そ れ に よ

って ま た新 し い技 術 への ア イ デ アが 生 ま れ て く る と いう サ イ ク ルが 回 って いる 。

  一九 八〇 年 代 末 に は 、 ヒト ゲ ノ ム の解 析 が 文 字 配 列 の レ ベ ルま で進 む の は い つ にな る か 見 当 も つか

な か った。 し か し 、 一九 九〇 年 代 の半 ば に さ し か か った いま 、 す で に そ の作 業 は始 ま り つ つあ る。 こ

の分 野 の技 術 発 展 のポ テ ン シ ャ ル は 大 き く 、 知 恵 と 工 夫 で桁 違 い の能 力 (スル ープ ットと いう ) が 期

待 でき る状 況 にあ る。 そ れ は 素 粒 子 研 究 の た め の加 速 器 のよ う に原 理 的 に は ほぼ 完 成 し て お り 、 能 力

ア ップ の た め に、 建 設 費 用 が 桁 違 い に上 昇 し て い く と いう のと は 状 況 が ち が う 。 新 し い個 別 技 術 の開

発 が 組 み合 わ さ って、 進 歩 へと つな が って いる の で あ る。 これ か ら も 単 な る デ ー タづ く り に と ど ま ら

ず 、 ゲ ノ ム の本 質 を 明 ら か にす る ま った く 新 し い技 術 シ ス テ ムが 生 ま れ て く るだ ろ う 。 これ は 一面 、

原因 のわか らな い病 気 の遺 伝子 を追究 す る

Ｄ Ｎ Ａ 研 究 が 若 く 、 未 成 熟 だ と いう こ と でも あ るが ⋮ ⋮ 。

 ゲ ノム解 析 への動機 づ け︱︱

  ゲ ノ ム研 究 の提 案 を し た の はが ん研 究 者 だ ったが 、 こ の計 画 実 現 の動 機 づ け にな った の は 、 む し ろ 難 病 の 原 因 を 探 る研 究 だ った 。

  表 ２ は 世 界 の 一〇大 遺 伝 病 (遺 伝 子 が 関 係 し て いる病 気 は多 いが 、 遺 伝 病 と いう 場 合 に は 単 一遺 伝 子

の変 化 によ る も のが 大部 分 で、表 中 のも のは いず れ も そ れ に当 た る) と 、 そ の患 者 の出 現 頻 度 で あ る 。

なう歴 史と環 境を 反映 し ている からだ。

病 気 に よ って 、 特 定 の人 種 、 あ る いは 民 族 に と く に多 いも のが あ る が 、 これ は 病 気 が そ の人 び と の に

  こ の表 にあ る病 気 の 原 因 と な る遺 伝 子 は 、 こ の 二〇 年 ほ ど のあ い だ に全 部 同 定 さ れ た 。 そ の研 究 を

実 際 に 進 め る中 か ら ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 に向 け て の強 力 な 動 機 づ け が 生 ま れ 、 ま た 、 そ の進 歩 の助 け

を 得 た の で あ る。 一〇 の遺 伝 病 のう ち、 ＊印 を つけ た 六 つ は原 因 が 、 す で にわ か って い た の で、 そ の

原 因 遺 伝 子 を 探 す に は 、 １章 の 図 ７ で述 べ た方 法 を 使 う こ と が でき た 。 し か し 、○ 印 を つけ た 四 つ の

病 気 は 事 情 が 違 って い た。 これ ら は原 因 が ま った く わ か ら な い疾 患 だ った の で あ る。 こ の よ う な病 気

にど う や って迫 る の か 。 こ れ ら の原 因 究 明 への道 に は いく つか の ド ラ マが あ った 。

  遺 伝 子 の研 究 が こ れ だ け 進 ん だ の だ から 、 自 分 の病 気 の原 因 だ って わ か る はず だ 。 苦 し い病 気 に悩

ま さ れ て い る人 や 家 族 が 、 そ う 思 う の は当 然 だ 。 と く に家 族 の気 持 ち は 切 実 だ 。 何 と か し て ほ し い、

お か さ れ る 者 を 前 に 手 を こ ま ね い て い るわ け に い か な いと いう こ と から 研 究 推 進 への要 望 が 高 ま った。

そ のよ う な 家 族 が 、 シ ステ ィ ック フ ァイ ブ ロー シ ス (Ｃ Ｆ) 協 会 (嚢 胞 性 線 維 症 の協 会 )、 デ ュシ ャ ン

ヌ筋 ジ ス ト ロ フ ィー (Ｄ Ｍ Ｄ) 協 会 な ど を 作 り 、 基 礎 研 究 も 含 め て遺 伝 病 の対 策 の た め に基 金 集 め を 始 め た の であ る 。

  し か し 一九 八〇 年 代 半 ば ま で は、 原 因 のわ か ら な い病 気 に は手 も 足 も 出 な か った 。 遺 伝 病 研 究 を す

る 人 のだ れ も が 読 む マ ッキ ュー シ ック の教 科 書 “M endelｎ iI an he ritanc ein Man”に は 一〇大 遺 伝 病

を 含 め て 六 五〇〇 ほど の ヒト の遺 伝 的 形 質 が 記 載 さ れ 、 そ の大 半 は病 気 で あ る。 そ れ だ け 多 様 な 病 気

の患 者 と 家 族 が い る わ け だ 。 そ れ な の に遺 伝 子 研 究 はす で に原 因 が わ か って い る 一部 の病 気 を 深 く 理

解 す る 助 け に は な って も 、 多 く の病 気 を解 決 す る手 助 け に は な ら な い の で はな い か と 思 わ れ 、 当 時 は

研 究 者 も つら か った 。

  と こ ろ が 八〇 年 代 後 半 に新 し い展 開 が あ った。 遺 伝 病 であ る か ら に は 、 ど こ か の遺 伝 子 に変 化 が 起

き て い る に ちが い な い。 そ れ な ら 家 系 を 調 べ た ら ど う だ ろ う。 そ こ で患 者 を 抱 え て い る家 族 の各 メ ン

バ ー か ら 採 血 し て Ｄ Ｎ Ａ を 抽 出 し 、 患 者 に特 有 の変 化 を 探 そ う と考 え た の であ る。 も ち ろ ん 、 患 者 に

特 有 の遺 伝 子 の変 化 を み つけ た い の だが 、 た った ひ と つ の遺 伝 子 を ね ら ってそ れ を 探 す の は 砂 浜 に落

と し た 一本 の針 を 探 す よ う な も の で 大 変 だ 。 そ こ で、 た く さ ん の多 型 マー カ ー を 分 析 す る と い う 戦 略

が た て ら れ た。 そ う す れば 、 そ の病 気 の遺 伝 子 そ のも の は わ か ら な く て も ﹁患 者 に は 必 ず 存 在 す る多

型 マー カ ー﹂ が 見 つ か る 可 能 性 が あ る 。 こ れ を リ ンケ ージ 解 析 法 と よ ぶ 。 多 型 マー カ ーが 見 つか った

ら 、 つぎ に そ れ が ゲ ノ ム のど こ にあ る か を 決 め る 。 病 気 に関 係 のあ る遺 伝 子 は そ の多 型 マー カ ー の近

傍 にあ る はず だ (これ を ポ ジ シ ョ ンを 決 め る と いう)。 そ れ か ら そ の付 近 のさ ら に く わ し い遺 伝 的 地 図

づ く り を 進 め て、 も っと遺 伝 子 の近 く にあ る多 型 マー カ ー を み つけ る努 力 を く り 返 す 。 つ い で そ の付

近 のＤ Ｎ Ａ を 徹 底 的 に調 べ て 遺 伝 子 を と り 出 す の であ る (ク ロー ニング)。 こ う し て 目 的 の遺 伝 子 を

追 い つ め て いく 方 法 を ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロー ニング と よ ぶ 。 追 い つめ た Ｄ Ｎ Ａ が ど んな は たら き を す

る か は わ か ら な く ても 、 と に か く そ れ を 手 にす る こ と が で き る と いう わ け だ 。

  原 因 が わ か ら な く ても 遺 伝 子 を 追 い つめ 、 そ れ を 頼 り に病 気 に迫 れ る 時 代 が 訪 れ た の で あ る。 こ こ

で 使 わ れ る遺 伝 的 解 析 や Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の手 法 は、 ヒ ト ゲ ノ ム の全 構 造 を 解 析 し て いく と き の中 核 を な す

大 切 な 技 術 であ る。 そ こ で いく つか の病 気 を 例 に、 そ の遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ を 追 い つ め た 過 程 を 追 っ て み よ

う。

  ポ ジ シ ョ ナ ル ・ク ロ ー ニ ング で 追 い つめ た 筋 ジ スト ロ フ ィ ー の遺 伝 子

  は た ら き のわ か ら な い遺 伝 子 を 追 い つめ るポ ジ シ ョ ナ ル ・ク ロー ニ ング 法 が ま ず 威 力 を 発 揮 し た の

は デ ュシ ャ ン ヌ型 筋 ジ ス ト ロ フ ィー (Ｄ Ｍ Ｄ) の研 究 であ る (表 ２参 照)。 た く さ ん の患 者 を 調 べ た と

こ ろ、 あ る いく つ か の症 例 で Ｘ 染 色 体 の特 定 の と こ ろ に変 化 (欠 失 や転 座 ) が み ら れ 、 そ こ に原 因 遺

伝 子 が あ る だ ろ う と 考 え ら れ た 。 そ の変 化 の起 き た領 域 のＤ Ｎ Ａ を 調 べ れ ば よ い はず だ 。 し か し 、 こ

こ で いう ﹁変 化 の起 き た 特 定 のと ころ ﹂ と は Ａ Ｔ Ｇ Ｃ と いう 文 字 で い う と 何 千 万 と いう 大 き さ のど こ

か と いう 程 度 な のだ 。 そ ん な に大 き な 範 囲 の ど こ にど ん な 遺 伝 子 が あ る か も 知 らず に、 そ こ か ら 病 気

に 関 わ る遺 伝 子 を 見 つけ よ う と し ても 容 易 な こと で は な い。 ヒ ト ゲ ノ ム全 体 、 つま り 三〇 億 の文 字 の

中 のど こ か にあ る と いう のが ち ょう ど 、 地 球 上 の ど こ か に い る 犯 人 を 探 す く ら い のむ ず か し さ であ っ

た のを 、 Ｘ 染 色 体 の特 定 のと こ ろ (こ の場 合 pと 2よ 1ば れ る領 域 、 図 ４参 照) にあ る と いう 見 当 が つ いた

と いう の は、 東 京 のど こ か に いる と こ ろ ま で 追 い つめ た と いう 程 度 だ 。 遺 伝 的 地 図 が 与 え てく れ る 手

が か り は こ のあ た り ま で であ る 。 こ の先 ど う や って犯 人 を 探 し た ら よ いか 。 こ こ か ら 先 は 、 物 理 的 地 図 の出 番 であ る。

  こ の道 のり は や や 面 倒 だ が 、 大 切 な の で、 少 し く わ し く 説 明 し よ う 。 ま ず や ら な け れ ば な ら な い の

は、 調 べ る べき 領 域 付 近 のＤ Ｎ Ａ を 断 片 にし て 、 な る べ く た く さ ん の断 片 を (ク ロー ニング し て) 集

め、 そ れ ぞ れ を 分 析 し て、 そ れ ら の断 片 が ど の よ う な 順 番 で 並 ん で い る か と いう 整 列 ク ロー ンを つく

る こ と と 、 そ の領 域 に あ る遺 伝 子 、 多 型 マー カ ー、 特 定 の制 限 酵 素 で切 れ る部 位 の 間 の距 離 を ヌ ク レ

オ チ ド 数 で 表 し た 物 理 的 地 図 を つく る こと で あ る。 整 列 ク ロー ンづ く り に は た く さ ん の断 片 を 互 い に

比 較 し て、 ど の断 片 と ど の断 片 が 同 じ であ る と か、 一部 分 重 な って い る と か、 あ る いは ま った く ち が

う と いう こ と を 調 べ る 。 一部 分 同 じ も の は、 元 の ゲ ノ ム の中 で お 互 い重 な り 合 った (〓の よ う に) 位

置 関 係 にあ った と 判 断 でき る か ら 、 こ れ を ど んど ん く り 返 せば 、〓 の よ う に領 域 全 体 を カ バ ー で き る

断 片 の セ ッ トが で き る わ け だ 。 こ れ が ﹁整 列 ク ロ ー ン﹂ (１ 章 の図 ５参 照 ) あ る い は ﹁コ ン テ ィグ ﹂ であ る 。

  整 列 ク ロー ンと 物 理 的 地 図 を 健 常 な 人 と 患 者 と か ら つく り 、 そ の中 のＤ Ｎ Ａ に差 が あ る と こ ろ を 探

す の で あ る。 患 者 に限 って み ら れ る 欠 失 な ど 、 変 化 の起 き て い る と こ ろ が 手 が か り に な る 。 も う ひ と

つ は、 こ の領 域 か ら の指 令 で作 ら れ る メ ッセ ンジ ャー Ｒ Ｎ Ａ を 調 べ て 、 そ の文 字 配 列 を決 め る 方 法 が

あ る。 患 者 が 通 常 と ち が う 配 列 の メ ッ セ ンジ ャ ーＲ Ｎ Ａ を つく って い た り 、 メ ッ セ ン ジ ャ ー を つく れ

な か った り す れ ば 、 そ こ に原 因 遺 伝 子 が あ る と いう こ と が わ か ってく る 。

  や や 説 明 が 長 く な った が 、 これ は 病 気 を 探 る と 同 時 に、 大 量 のＤ Ｎ Ａ 試 料 を ど ん ど ん解 析 し ゲ ノ ム

の地 図 を つく って 、 未 知 の遺 伝 子 を 見 つけ る と いう ゲ ノ ム研 究 の非 常 に重 要 な 方 法 論 で あ る。 デ ュシ

ャ ン ヌ型 筋 ジ スト ロ フ ィ ー の遺 伝 子 は こ の方 法 を 駆 使 し た ク ン ケ ル (米 ) や ウ ォ ル ト ン (カ ナダ ) た

ち に よ って 一九 八 六 ∼ 七 年 に 発 見 さ れ た。 あ る 遺 伝 子 の中 で患 者 の Ｄ Ｎ Ａ 試 料 に 限 っ て組 換 え が 起 き

た り 、 欠 失 が 起 き た り し て い る こ と が わ か り 、 ﹁犯 人 ﹂ が 確 定 で き た の であ る 。 世 界 中 の患 者 と 研 究 者 が 拍 手 を 送 った 素 晴 ら し い研 究 成 果 であ る。

  取 り だ し た遺 伝 子 は ど ん な タ ン パ ク質 を 指 令 す る の か。 こ の課 題 は 遺 伝 子 を 特 定 し て取 り だ す 作 業

そ のも のよ り は や や楽 だ 。 こ の遺 伝 子 の指 令 す る タ ンパ ク質 は 筋 細 胞 の膜 のす ぐ 内 側 で裏 打 ち 役 を す る物 質 だ と い う こ とが わ か り 、 ジ スト ロ フ ィ ンと 名 づ け ら れ た 。

  病 気 の原 因が わ か った こと で 、 まず 的 確 な 診 断 が で き る よ う に な り 、 治 療 や 予 防 に つな が る研 究 も 始 ま った 。

  一九 九 一年 にな ると 、 同 じ方 法 で Ｆ ｒ ａＸ 症 候 群 (Ｘ染 色 体脆 弱、 表 ２ およ び １ 章 の図 ４参 照 ) の遺

伝 子 も 手 に 入 った 。 こ の病 気 で は Ｘ 染 色 体 の末 端 付 近 に顕 微 鏡 で も 見 え る よ う な 特 殊 な 構 造 が 現 れ る

こと が わ か って い た の で、 こ の部 分 が ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロー ニング の手 が か り と し て使 わ れ た 。

  乳 が ん や 肺 が ん で は 、 あ る 染 色 体 の 一部 が 欠 け て い る こ と が 多 い。 そ こ で、 そ こ に はが ん抑 制 遺 伝

子 が あ る にち が いな い、 そ こ が 欠 け た た め に 抑 制 が き か な く な って、 細 胞 が が ん化 し た のだ ろ う と 考

え 、 そ の遺 伝 子 を 見 つけ る 研 究 も 同 じ 方 法 で進 め ら れ 、 実 際 に 一部 成 果 が あ が って いる 。 そ こ か ら が

ん の治 療 に つなが る何 かが 得 ら れ る こ と も 期 待 さ れ る。 こ の よ う に 、 遺 伝 子 か ら 病 気 へと 迫 る仕 事 が

今 や 世 界 のあ ち こ ち で着 々と 進 め ら れ て いる 。 ポ ジ シ ョナ ル ・クロ ー ニング 法 の有 効 性 を 実 感 し て い た だ け た だ ろ う か。

  リ ン ケ ー ジ 解 析 で 迫 った ハ ンチ ント ン病

  も う 一つ の画 期 的 成 果 は ハン チ ン ト ン病 の原 因 遺 伝 子 の追 究 で あ る。 こ れ は ま た 少 し ち が う 方 法 で

行 な わ れ た の で そ れ も 紹 介 し よ う 。 ハン チ ン ト ン病 は 成 人 にな って か ら 神 経 系 に 異 常 が 起 こ り 、 体 の

動 き の コ ント ロー ルが き か な く な り 、 つ い に は 死 に到 る悲 惨 な 病 気 であ る。 こ の病 気 の原 因 究 明 に は 、

母 親 が 発 病 し 、 自 ら も そ の性 質 を 受 け つ い で いる 危 険 性 を も つこ と を 知 った 一人 の若 い女 性 が 大 き な

貢 献 を し た。 彼 女 の名 前 は ナ ン シー ・ウ ェク ス ラ ー。 そ の活 動 の中 に は 遺 伝 病 の問 題 を 考 え る 重 要 な

視 点 が あ るが 、 そ れ は、 社 会 的 問 題 を 扱 う ６章 にゆ ず る。 彼 女 は 父 親 と と も に ハン チ ント ン病 の基 礎

研 究 の た め の基 金 を つく って 、 多 型 マー カ ー か ら 迫 る 研 究 を 強 力 に支 援 し、 自 ら も 家 系 分 析 の研 究 に 没 頭 し た。

  一九 八 三 年 、 グ ゼ ラ (米 ) は多 型 マー カ ー を 使 って 、 ハン チ ン ト ン病 の原 因 遺 伝 子 (ＨＤ と名 づ け

る) 探 し に取 り か か った 。 実 は 、 グ ゼ ラ の研 究 は多 型 マー カ ー と 家 系 分 析 を 組 み合 わ せ て病 気 の原 因

に迫 った初 め て の試 み だ った 。 こ れ を 可能 に し た のは ベ ネ ズ エラ の 一地 方 に見 つか った患 者 の多 発 家

系 だ (図 ９ のⅠ )。 や る べ き 仕 事 は、 こ の家 系 の メ ンバ ー の ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を 調 べ、 発 症 者 (と そ の親 )

に必 ず 存 在 す る多 型 マー カ ー を 見 つけ る こ と だ 。 も し 見 つ かれ ば 、 Ｈ Ｄ は そ の マー カ ー の近 く にあ る は ず だ 。 リ ン ケ ー ジ 解 析 であ る。

  彼 ら は、 ま ず そ の家 系 の メ ンバ ー の白 血 球 を 培 養 し 、 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を い つ でも こ の白 血 球 か ら 採 っ

て分 析 でき る よ う に準 備 し た う え で多 型 マー カ ー を つぎ つぎ と 調 べ た 。 (今 日 で は多 型 マー カ ー は た く

図 ９  ハ ン チ ン トン病 の 遺 伝 子 を追 い求 め て リン ケ ー ジ解析 か ら、 第 ４染 色 体 の 上 部 の〓 の位 置 にハ ンチ ン トン病 の 遺 伝 子 の あ る こ とが わ か っ た(Ａ)。

その 部 分 の くわ しい遺 伝 的 地 図 を作 り、

さ ら に小 範 囲 に 追 いつ め た(Ｂ)。 そ の 部 分 の物 理 的 地 図(省 略)と 整 列 ク ロ ー ン を作 り(Ｃ)、そ の 中 に ↓で 示 した三 つ の 遺伝 子 が あ る こ と を 見 出 し た(Ｄ)。 る(CAG)ｎ

患 者 とそ れ以 外 の人 のDNA文

字 配 列 を分 析 した結 果 、IT15に あ

の ｎの数 が 患 者 の場 合 に限 って 増 え て い る こ と を 発 見 、 こ れ

が ハ ンチ ン トン病 の 原 因遺 伝 子 で あ る こ と をつ きとめ た(グ ゼ ラ らに よる)。

さ ん集 め ら れ、 整 備 さ れ て い る し、 Ｄ Ｎ Ａ は Ｐ Ｃ Ｒ法 で増 や せ る か ら、 白 血 球 の培養 か ら始 め な く ても よ

い。 こ のよう に 一〇年 も た てば 研 究 の様 子が ガ ラ ッと 変 わ る のが 、 こ の分 野 の特 徴 だ 。先 人 のデ ー タは つ

ぎ の人 の仕 事 を 楽 にし 、技 術 が つぎ つぎ と開 発 さ れ て いる か ら であ る。) ハン チ ン ト ン病 の発 症 し て い る

人 に必 ず 存 在 す る マー カ ー 探 し を し た の で あ る。 い つＨ Ｄ を つか ま え る 目 印 に な る マー カ ー に行 き 当

た る か。 そ れ は さ い こ ろ を 振 る よ う な も のだ 。 科 学 研 究 は つね に論 理 で進 め ら れ て い る と 思 わ れが ち だ が 、 こ の よ う に運 を 天 にま か せ て努 力 す る こ と も 少 な く な い。

  何 年 も か か る と 思 わ れ た 作 業 だ った のだ が 、 本 当 に 運 よ く 、 短 期 間 に Ｇ ８ と いう 多 型 マー カ ー のあ

る特 別 な タ イ プ が 発 症 者 に は 必 ず 存 在 す る こ とが 見 つ か った 。 Ｇ ８ は 四 番 染 色 体 の末 端 近 く に あ る こ と も わ か った の で、 Ｈ Ｄ遺 伝 子 も そ の近 く にあ る と いう こ と に な った。

  グ ゼ ラが こ れ を 報 じ た 一九 八 三 年 の論 文 は世 界 中 の研 究 者 を 驚 か せ、 運 よ く 早 い時 期 に目 的 の マー

カ ー に 出 会 った と いう 意 味 で彼 は フ ァー ス ト ネ ー ムで ﹁ラ ッキ ー ・ジ ム﹂ と呼 ば れ た 。 こ う し て、 試

み れ ば 目 的 の マー カ ーが 、 そ し て遺 伝 子 が 見 つか る 可 能 性 あ り と わ か った の で、 た く さ ん の遺 伝 病 に つ い て家 系 調 査 と リ ン ケ ー ジ解 析 が 始 ま った。

  グ ゼ ラと そ の共 同 研 究 者 た ち は、 四 番 染 色 体 の末 端 近 く にあ る 多 型 マー カ ーを た く さ ん 集 め て リ ン

ケ ー ジ解 析 を 精 密 化 し 、 Ｈ Ｄ遺 伝 子 の場 所 を 追 い つめ て い った。 そ し て、 そ れ が Ｄ ４ Ｓ １ ２ ７ と Ｄ ４

Ｓ ９ ８ のあ いだ に あ る こと を つき と め た (図 ９ のⅡ )。 一九 九 三年 に は つ い に ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロ ー

ニ ング ( 筋 ジ スト ロ フィ ー のと こ ろ で説 明 し た方 法 ) で、 そ の遺 伝 子 を 取 り だ し た の で あ る。 こ の辺 に

あ る ら し い と わ か って か ら ち ょう ど 一〇年 だ 。 一つ の遺 伝 子 を 追 い つめ る の に こ の く ら い の時 間 が か

か る場 合 も 少 な く な い と いう こ と は 記 憶 に と ど め て お い て いた だ き た い。

  そ れ にし て も なぜ こ ん な に時 間 が か か った の か 。 そ れ は、 健 常 人 と 患 者 の遺 伝 子 のあ いだ にデ ュシ

ャ ン ヌ型 筋 ジ スト ロ フ ィ ー や Ｆ ｒ ａＸ 症 候 群 遺 伝 子 の場 合 ほ ど 、 構 造 上 の大 き な ち が いが な か った か

ら だ 。 これ も ひ と つの ﹁運 ﹂ であ る 。 彼 ら は ま ず Ｄ ４ Ｓ １ ８ ２ と Ｄ ４ Ｓ １ ８ ０ のあ いだ にあ る Ｄ Ｎ Ａ

を く わ しく 調 べ て、 そ こ に遺 伝 子 が 三 つあ る こ と を 見 つけ た。 リ ン ケ ー ジ解 析 で は こ れ 以 上 に く わ し

く ポ ジ シ ョ ンを 決 め る こと は でき な い。 そ こ で つぎ に、 た く さ ん の患 者 と健 常 人 の こ れ ら 三 つの遺 伝

子 を 分 析 し て く ら べ る 方 向 に進 ん だ 。 そ し て 、 三 つ のう ち の ひ と つが 患 者 の場 合 に限 って Ｃ Ａ Ｇ のく

り返 し が 多 く な って い る こ と に気 づ き 、 第 一段 の ﹁け り が つ い た ﹂。 こ の遺 伝 子 が 指 令 す る タ ン パ ク

質 の性 質 は 不 明 であ り 、 なぜ Ｃ Ａ Ｇ のく り 返 しが 多 い と 病 気 にな る の か と いう こと も 残 念 な が ら ま だ

明 ら か にさ れ て い な い。 現 在 、 解 析 が 進 行 中 な の で、 早 く 答 え が 出 て、 こ の悲 惨 な 病 気 が 治 療 可能 に

な る 日が 来 て ほ し い。 こ の遺 伝 子 の つく る タ ン パ ク質 に は ハン チ ン テ ィ ンと いう 名 前 が つ い た。

  嚢 胞 性 線 維 症 (シス テ ィ ック フ ァイブ ロー シ ス、 Ｃ Ｆ) も 同 じ や り 方 で 、 コリ ンズ (米 ) と ツイ (カ

ナ ダ) た ち が 遺 伝 子 に到 達 し た (図 10 )。 ま ず 、 七 番 染 色 体 長 腕 の 中 ほ ど に Ｃ Ｆ の 原 因 遺 伝 子 が あ る

こ と が リ ン ケ ー ジ解 析 でわ か り 、 一九 八 九 年 に はポ ジ シ ョナ ル ・ク ロ ー ニング で、 そ の遺 伝 子 が と れ

た ので あ る 。 そ し て、 こ の遺 伝 子が つく る のは 、 細 胞 膜 に存 在 し 塩 素 イ オ ン の透 過 を つ か さ ど る タ ン

パ ク質 で、 患 者 は そ の遺 伝 子 の 三 文 字 が 欠 失 し て い る こ と が わ か った 。 三〇 億 文 字 の中 の た った 三 文

図10嚢

胞 性線 維 症(CF)の

原 因遺 伝 子 の 解 析

７番 染 色 体 に原 因遺 伝 子 が あ る こ とが わか った の で 、 そ の ポ ジ シ ョ ン付 近 のDNAの

整 列 ク ロ ー ンを作 り、 そ の分 析 の 結 果 、 Ⅰ∼XXIVま

での

印 をつ け た部 分 が エ キ ソ ン(実 際 に タ ンパ ク質 を指 令 す る)で あ る こ と が わ か り、 その 部 分 が 作 る タ ンパ ク 質 の構 造 が 予測 さ れ た。 縦 型 の12本 の 筒 状 構 造 は膜(脂 質 二 重 層)を 貫 く α ヘ リ ッ ク ス構 造 。 ３個 の ボ ー ル は球 状 構 造 部 分(ツ

イ らに よる)。

字 の欠 失 が 、 こ れ ほ ど 面 倒 な 病 気 を 起 こす のだ 。 一人 の人 間 を 作 り 上 げ る こ と が い か に微 妙 な 作 業 で あ る か 、 不 思 議 な 気 持 ち にな る 。

  ひと た び 遺 伝 子が 見 つか れ ば 、 いろ い ろ な 研 究 へと 広 が る 。 一例 と し て、 ヒ ト のＣ Ｆ 遺 伝 子 を 手 が

か り に 、 マウ ス のＣ Ｆ 遺 伝 子 を と り 、 つぎ に そ の遺 伝 子 が は た ら か な く な った マウ スを つく り 、 発 症

の仕 組 み や 治 療 法 を 調 べ た研 究 が あ る。 お おぜ い のＣ Ｆ 患 者 に つ い て 、 ど ん な 変 異 が 起 き て い る か を

広 く 調 べ た 例 も あ る。 こ の 調 査 か ら 、 三 文 字 欠 失 と は 別 の変 異 が 幾 通 り も 見 つか ってき た が 、 白 人 集

団 のＣ Ｆ患 者 に は 、 例 の 三 文 字 欠 失 が 圧 倒 的 に多 い。 お そ ら く 大 昔 、 白 人 の祖 先 人 の中 に た ま た ま こ

の変 異 を も って い た 人 が あ り 、 そ の子 孫 に こ の遺 伝 子 が 今 日 ま で伝 わ って い る のだ ろ う 。 こ う し た 人

種 に よ る 分 布 の調 査 は 、 Ｄ Ｎ Ａ レ ベ ル で の診 断 を進 め る際 に活 用 で き る。 も っと も そ の よ う な 診 断 を

実 際 に行 な う か ど う か は、 社 会 的 判 断 が 必 要 で あ り 、 これ に つい て は後 に ふ れ る。

  も っと 広 汎 に 。 し か し そ れ は 大 変 な 努 力 を 必 要 と す る

  原 因 の わ か ら な い病 気 を 対 象 に 、 こ の よ う な 、 ﹁家 系 調 査 ︱ ↓ リ ン ケ ー ジ 解 析 ︱ ↓ ど の染 色 体 の ど

こ にあ る か と い う ポ ジ シ ョ ン の決 定 ︱ ↓ Ｄ Ｎ Ａ 取 り 出 し﹂ と いう 手 法 で、 病 気 の解 明 に迫 れ る よう に な った の は 、 医 学 に と って 画 期 的 な こ と だ った 。

  こ う し て、 人 類 の 一〇大 遺 伝 病 と さ れ て い る疾 患 の原 因 遺 伝 子 は、 一九 九 三年 に は す べ て 手 に 入 っ

た。 一九 九 五年 春 の時 点 で 、 ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロ ー ニング で 入 手 さ れ た疾 病 遺 伝 子 の リ ス ト は 三 五 を

越 し て いる 。 か つて、 病 気 の原 因 であ る 微 生 物 た ち を 追 って、 コ レラ 、 チ フ ス、 結 核 な ど と 調 べ て い

った の と 同 じ よ う に、 今 で は Ｄ Ｎ Ａ を 調 べ る こと が 、 病 気 へ の挑 戦 に な った の で あ る。 前 にも 述 べ た

が 基 礎 医 学 の 一分 野 は 、 ﹁微 生 物 の狩 人 ﹂ か ら ﹁Ｄ Ｎ Ａ の狩 人 ﹂ にな っ てき た と いう 実 感 が 出 て き た。

  日 本 で も 、 癌 研 の中 村 祐 輔 ら が 大 腸 が ん抑 制 遺 伝 子 の 一つ、 Ａ Ｐ Ｃ のポ ジ シ ョ ナ ル ・ク ロー ニ ング

に成 功 し た 。 ま た 新 潟 大 学 の辻 ら や 京 都 大 学 の垣 塚 ら が Ｄ Ｒ Ｌ Ｐ Ａ や マチ ヤド ・ジ ョ セ フ病 と 呼 ば れ

る神 経 難 病 遺 伝 子 を 、 大 阪 大 学 の 三木 ら が ア タ キ シ ア病 遺 伝 子 を 入 手 す る な ど 、 ﹁Ｄ Ｎ Ａ の狩 人 ﹂ の

成 果 が つぎ つぎ と あ が って い る。 し か し 、 こ れ は ほ ん の始 ま り にす ぎ な い。 １章 の図 ４ を 見 て い た だ

き た い。 これ は Ｘ 染 色 体 上 にポ ジ シ ョンを 決 め ら れ た 遺 伝 性 疾 患 の 原 因 遺 伝 子 群 だ が 、 大 部 分 は こ れ

か ら の解 析 を 待 って い る。 ほ か の染 色 体 も 同 様 だ 。 こ の方 法 は 、 いわ ゆ る遺 伝 病 だ け で な く 、 も っと

む ず か し い病 気 に も 適 用 でき る 。 た と え ば 、 ﹁心 ﹂ の関 わ る病 気 だ 。 精 神 分 裂 病 、 う つ病 、 ア ル コー

ル依 存 症 な ど の 一部 に は患 者 が 出 や す い家 系 が 見 つ か って い る 。 そ のよ う な 場 合 に は、 な ん ら か の形

で そ の症 状 に遺 伝 子が か ら ん で い る と 考 え ら れ る。 そ の遺 伝 子 が 何 を し て い る のか 、 そ れ を知 れ ば 予 防 や 治 療 に つな が る だ ろ う 。

  が ん、 循 環 器 病 、 リ ュウ マチ な ど に も 家 族 性 の発 症 が 見 つか る こ と が あ る 。 こ れ ら は 多 数 の因 子 が

関 わ っ て起 こ る 疾 患 だ か ら 、一つ の遺 伝 子 を つか ま え て原 因解 明 と は いか な いけ れ ど も 、同 じ アプ ロ ー

チ で ひ と つ、 ま た ひ と つと 因 子 を 見 つけ て いく こ と は十 分 期 待 でき る 。 医 学 が 手 を 焼 い てき た い ろ い

ろ な 問 題 に、 遺 伝 子 か ら 迫 る 努 力 が 世 界 の た く さ ん の研 究 室 で始 ま っ て い る。 ﹁も っと 広 汎 に﹂。 そ

れ は い ま や 、 基 礎 か ら 病 気 の問 題 に迫 ろ う と す る 人 た ち の合 い言 葉 に な って い る と い って よ い だ ろ う 。

  そ う は い っても 、 一つ の成 功 の た め に支 払 わ れ る労 力 と 経 費 は 大 変 な も のだ 。 図 10 に は嚢 胞 性 線 維

症 (Ｃ Ｆ) 遺 伝 子 のポ ジ シ ョナ ル ・ク ロー ニ ング に使 わ れ た Ｄ Ｎ Ａ の断 片 と 、 そ れ ら を 使 って作 ら れ

た 物 理 的 地 図 、 そ し て そ の結 果 同 定 でき た Ｃ Ｆ 遺 伝 子 が 示 し てあ る。 遺 伝 子 は 二 四 個 の エキ ソ ン に分

断 さ れ て い る。 右 下 に は こ の遺 伝 子 が 指 令 す る タ ンパ ク質 の構 造 を 模 式 的 に表 し た 。 遺 伝 子 を 系 統 的

に解 析 し、 そ こ か ら タ ン パ ク質 の構 造 ま で明 ら か にし た み ご と な 例 だ 。 細 か い こ と は抜 き に し ても 、

い か に系 統 だ って病 因 の追 究 が な さ れ て い る か 、 し か も そ れ に は いか に大 き な 努 力 が 必 要 か と いう こ

と を読 み取 って い た だ き た い。 Ｄ Ｎ Ａ の研 究 で は よ く 、 遺 伝 子 を 取 り だ し て そ れ を 他 の生 物 に 入 れ る

と こ ろ だ け が 図 示 さ れ る の で、 簡 単 な こと の よ う に受 け と め ら れ が ち だ が 、 一つ の遺 伝 子 の場 所 を つ

き と め そ れ を取 り だ す の に、 グ ゼ ラ た ち が 総 力 を あ げ て 一〇年 も か か った の で あ る。 し か し 、 こ の よ

う な 追 究 は、 病 気 の原 因 解 明 か ら 治 療 へと つな が るだ け で な く 、 生 命 現 象 の理 解 を 深 め て いく こと に

も な り 、 と て も や り が い のあ る 仕 事 な ので 、 研 究 者 は 長 期 間 努 力 す る のだ 。 そ れ に し ても な ん と か こ れ ら の病 気 が な お る よ う に な って ほ し いと 思 う 。

  組 織 的 に ヒ ト ゲ ノ ム解 析 を

  Ｄ Ｎ Ａ 解 析 の最 新 技 術 を 使 い、 ゲ ノ ム の遺 伝 的 地 図 や物 理 的 地 図 を 駆 使 し な が ら 、 医 学 研 究 に新 し

い分 野 を 切 り 拓 い て い る様 子 を 見 てき た 。 こ う し た 努 力 を 個 別 に行 な って も 、 当 分 は 成 果 が 出 つづ け

る だ ろ う 。 実 際 、 こ のよ う な 仕 事 を す る 研 究 者 は 増 え て お り 、 こ の勢 い は しば ら く つづ き そ う だ 。 し

か し、 これ だ け 大 変 な 努 力 を 払 っ て、 各 研 究 者 の と こ ろ に資 料 が 蓄 積 し 、 ゲ ノ ム の地 図情 報 な ど が た

ま り始 め た と こ ろ で、 これ を 互 い に使 いや す く でき な いも のだ ろ う か と いう 考 えが 出 てく る の は当 然 だ。

  個 人 が ば ら ば ら に多 型 マー カ ー を 集 め て遺 伝 的 地 図 を つく った り 、 Ｄ Ｎ Ａ 断 片 を 集 め て整 列 ク ロー

ン や物 理 的 地 図 を つく る よ り も 、 皆 が 協 力 しあ って 、 ゲ ノ ム全 体 を カ バ ー す る詳 細 な 遺 伝 的 地 図 を つ

く った り 、 Ｄ Ｎ Ａ の断 片 を そ ろ え たり 、 ゲ ノ ム全 体 の物 理 的 地 図 を 整 備 で き た ら 、 以 後 の仕 事 は ど ん

な に か 楽 にな る こ と だ ろ う 。 そ れ は結 局 、 全 体 と し て の労 力 と 経 費 の節 減 にな る 。

  そ れ な ら い っそ 、 ヒ ト の遺 伝 子 を 全 部 調 べ て、 ゲ ノ ム のど こ にど ん な 遺 伝 子 が あ る か 決 め た ら ど う

だ ろ う 。 少 な く と も 、 当 面 は た く さ ん の多 型 マー カ ー を集 め て 、 精 密 な 遺 伝 的 地 図 づ く り を し よ う で

は な い か。 そ う す れ ば 、 病 気 の原 因 を 調 べ た いと き に は 、 リ ン ケ ー ジ 解 析 に よ って、 問 題 の遺 伝 子 の

あ る 場 所 の見 当 が す ぐ つけ ら れ る し、 う ま く ゆ け ば す で に そ の付 近 にあ る こ とが わ か って い る遺 伝 子

を テ スト す る だ け で も 十 分 成 果 が あ が る か も し れ な い。 こ れ は 単 に研 究 の効 率 化 と いう だ け で な く 、 よ り よ い 医 療 、 健 康 維 持 に つな が る。

  こう し て、 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 を 組 織 的 に行 な お う と い う 提 唱が 、 具 体 例 を も と に行 な わ れ る こ と にな

った 。 前 に紹 介 し た ダ ルベ コ の提 案 は 、 が ん 研 究 を 踏 ま え て行 な わ れ たが 、 実 際 に は 、 こ こ で紹 介 し

た よ う な 病 気 の研 究 の成 功 が 、 ﹁ヒ ト ゲ ノ ム の組 織 的 解 析 が 必 要 だ 。 そ し て今 、 そ れ が で き る 時 期 に

さ し か か ってき た ﹂ と 考 え る 人 を増 や し た の であ る 。

  こ う し て、 頭 打 ち にな ら な い Ｄ Ｎ Ａ 技 術 、 個 々 の遺 伝 子 か ら 遺 伝 子 系 の研 究 へと いう 流 れ 、 そ し て

ポ ジ シ ョ ナ ル ・ク ロー ニ ング の成 功 が 、 ヒ トゲ ノ ム の組 織 的 解 析 への動 機 づ け を も た ら し た 。 し か し、

こ れ も 、 も の ご と を実 際 に 動 き 出 さ せ る に は い ま だ 力 不 足 だ った。 研 究 者 の保 守 性 に関 わ る こ のあ た り の事 情 は 一部 、 前 章 に ダ ル ベ コ の発 言 のと こ ろ で述 べ た。

  そ の よ う な 状 況 下 、 意 外 な と こ ろ か ら プ ロジ ェク ト に はず み を つけ た の は、 ア メリ カ の エネ ルギ ー

省 (Ｄ Ｏ Ｅ) だ った。 原 子 力 や 一部 の軍 事 技 術 開 発 に強 大 な 力 を も つ こ の 省 の中 に は、 放 射 線 な ど が

生 物 に与 え る 影 響 を 研 究 す る か な り 大 き な チ ー ムが あ った 。 そ の チ ー ム の主 な 仕 事 は、 原 爆 な ど に よ

る 放 射 能 の人 間 への影 響 を 調 べ る こ と だ った。 そ のた め に 、 長 いあ いだ 、 ヒ ト の染 色 体 を 分 離 精 製 し

て は、 そ れ ぞ れ か ら Ｄ Ｎ Ａ を と る 仕 事 を つづ け て いた 。 こ の仕 事 が 一段 落 し た と き に 、 こ の チ ー ム の

中 に つぎ のプ ロジ ェク ト と し て ヒ ト ゲ ノ ム の文 字 配 列 の解 析 を や ろ う と いう 提 案 書 を 書 い た 人 が あ っ

た 。 し かも そ れが エネ ルギ ー省 で あ っさ り と 予 算 化 さ れ て し ま った。 エネ ルギ ー 省 の外 の 研 究 者 た ち

はび っく り し 、 あ わ て た。 な ぜ と い って、 ア メ リ カ の生 命 科 学 、 そ れ も 医 学 に 関 わ る 研 究 は 国 立 衛 生

研 究 所 (Ｎ Ｉ Ｈ ) の専 管 事 項 だ か ら だ 。 こ んな 大 切 な 問 題 を エネ ルギ ー 省 の連 中 に任 せ ら れ る か 。 そ

こ で、 大 き な 学 会 が あ る た び に ホ ット な 議 論 が 続 い た。 ﹁だ れ が や る の か。 ほ ん と う に でき る の か。

研 究 者 層 や 研 究 費 に大 き な 偏 り が 生 じ て、 ほ か の生 命 科 学 研 究 が 圧 迫 さ れ る の で は な いか 。﹂

  ア メリ カ の科 学 と 技 術 の中 で はプ ロジ ェク トが 大 き な 役 割 を 果 た し て い る。 ア ポ ロ計 画 、 が ん 撲 滅

計 画 、 宇 宙 探 索 、 最 近 中 止 に な った が Ｓ Ｓ Ｃ ( 超 大型超伝導衝突加速器)計画。 そ こ に到達 す るま で

に は科 学 者 た ち の徹 底 的 な 討 論 が あ る のが 常 で、 こ れ は ア メ リ カ の科 学 者 の実 力 と層 の厚 さ の 反 映 だ 。

そ れ に 加 え て 、 必 要 と 認 めら れ た と き に は 、 議 会 の機 関 が 調 査 を 行 な い レポ ー トを 書 く 。 そ れ は 問 題

を 整 理 し て把 握 す る上 で常 に有 効 だ 。 ノ ー ベ ル賞 ク ラ ス の学 者 で組 織 さ れ る 国 家 研 究 評 議 会 (Ｎ Ｒ

Ｃ) が 徹 底 的 な 討 議 を 経 て、 そ れ に基 づ く 勧 告 を 出 す こと も し ば し ば だ 。 ヒト ゲ ノ ム解 析 に つ い ても 、

そ のプ ロジ ェク ト を 、 Ｎ Ｉ Ｈ にや ら せ る か ど う か を 含 め、 あ ら ゆ る 議 論 が な さ れ 、 一九 八 八 年 に そ れ

を 推 進 す る こ と に 決 定 。 議 会 と の直 接 交 渉 で、 Ｎ Ｉ Ｈ のプ ロジ ェク ト ・リ ー ダ ー は、 ジ ム ・ワ ト ソ ン、

当 初 の予 算 は 約 一七〇 億 円 と さ れ た (一九 九 五年 現 在 のＤ Ｏ Ｅ と Ｎ Ｉ Ｈ にお け る ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク

ト の予 算 は 合計 二五〇 億 円 ほど であ る)。 これ ら の議 論 を 通 じ て、 ほ か の研 究 に影 響 を 与 え な いよ う に、

特 別 のプ ロジ ェク ト ・ マネ ー を 求 め よ う 。 当 面 は で き る こ と か ら 取 り 組 み、 技 術 開 発 を 進 め な が ら

(でき れば 一〇〇倍 以上 の効 率 のも の) 目 的 を 達 成 し よ う 。 世 界 の研 究 者 に広 く 呼 び か け て、 国 際 的 協

力 事 業 と し て 進 め よ う と いう こ と に な り 、 当 初 は 不 安 を も った 研 究 者 た ち も 納 得 し た 。

  こう し て ヒ ト ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト は スタ ー ト し た の であ る。 こ のプ ロジ ェク ト に関 し て は 日本 でも

し ば し ば 批 判 が 聞 か れ る 。 ゲ ノ ム のす べ て を 解 析 す る プ ロジ ェク ト が 個 人 の秘 密 を あ ば く 危 険 性 は な

い の か 、 議 論 が き ち ん と な さ れ て いな い の で は な い か な ど な ど 。 し か し 、 そ れ ら に は 、 こ こ で述 べ た

よ う な 議 論 を 知 ら ず に行 な わ れ る批 判 が 多 い。 も っと も 日本 で の議 論 は な さ れ た のか と いう 問 いが あ

る だ ろ う 。 日 本 で も 国 際 的 な 議 論 への参 加 や 専 門 家 の内 部 で の検 討 は行 な わ れ 、 そ の後 プ ロジ ェク ト

が 始 ま って から は 、 か な り 体 系 的 な 計 画 や 報 告 が 定 期 的 に出 さ れ て い る。 た だ 、 社 会 全 体 が これ を き

ち ん と 議 論 す る シ ステ ムを も って い な い こ と は 確 か であ る 。 そ れ は 研 究 者 だ け の問 題 で は な く 日本 社

会 の問 題 と し て 考 え る 必 要 が あ る と 思 う 。 と く に生 命 科 学 は、 社 会 の価 値 観 と 関 わ り 合 う こと が 多 い

の で 、 研 究 者 の立 場 か ら も 社 会 に適 切 な 判 断 シ ス テ ムが あ って ほ し い と 願 う 。 これ も ６ 章 で ふ れ る。

  なぜ ヒト か?

  Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の進 歩 、 あ る いは 解 析 能 力 の向 上 を 踏 ま え て 、 ゲ ノ ム の 全 体 像 を つか も う と い う だ け な

ら 、 いろ い ろ な 生 物 の中 で、 最 も 複 雑 な ヒ ト か ら 取 り 組 む こと は な か ろ う と いう 意 見 も あ る だ ろう 。

単 純 な も の から 複 雑 な も の へと 研 究 を 進 め て いく のが 、 常 識 的 な や り方 だ 。 そ のよ う な 中 で ヒ ト ゲ ノ

ム解 析 計 画 は 一気 に ヒ トを 目 指 す と こ ろ が 特 徴 であ る。 そ の提 唱 の背 景 に は 、 こ れ ま で述 べ てき た よ

う な ヒ ト の遣 伝 子 、 遺 伝 子 系 の研 究 が 実 際 に進 ん でお り 、 ま だ 不 十 分 と は いえ 、 何 十 万 文 字 の領 域 を

対 象 に ヒ ト Ｄ Ｎ Ａ の解 析 が でき る よう にな った と いう 技 術 の進 歩 が あ る。 そ し て医 学 に新 し いブ レ ー

ク ス ルーが 出 現 し た と いう 緊 張 感 と 、 こう し た勢 いを 加 速 し た い と いう 願 いも あ る。 ヒト ゲ ノ ム の全

体 像 を 得 る こ と は ﹁役 に立 つ﹂。 そ れ は 難 病 の解 決 と いう 問 題 を 超 え て 、 わ れ わ れ す べ て の健 康 と 福

祉 に関 わ る こ と で あ る。 病 気 の原 因 の解 明 だ け でな く 、 診 断 に、 さ ら に は治 療 法 の開 発 や 薬 づ く り に

つな げ 、 健 康 や 幸 福 の増 進 を は か ろ う と いう わ け だ 。 そ う いう 意 味 で は ヒト で な け れ ば 研 究 者 の 元 気

も 出 な い し 、 予 算 も つ かな い。 ヒ ト の遺 伝 子が 全 部 で 一〇万 個 く ら いあ る だ ろ う と 見 積 も ら れ て い る

な か で、 今 日 文 字 配 列 ま で調 べあ げ ら れ た も の は約 四〇〇〇 。 現 在 の技 術 と方 法 でも 、 毎 年 数 百 の新

し い ヒ ト遺 伝 子 を 取 り だ し研 究 で き る。 そ のど れ ひ と つを と っ ても 、 人 間 の理 解 に重 大 な 意 味 を も つ

も のば か り だ 。 し か し 、 全 体 像 を 求 め よ う と す る と 、 こ れ で は 話 し に な ら な い。

  ヒト ゲ ノ ム計 画 は、 こ の解 析 を 組 織 的 に加 速 し よ う と いう わ け だ 。 プ ロジ ェク ト の進 行 に と も な っ

て、 画 期 的 な 技 術 開 発 も 見 こ め る。 目 標 は 、 現 在 の数 百 倍 から 千 倍 のＤ Ｎ Ａ解 析 能 力 の ア ップ だ 。 Ｄ

Ｎ Ａ研 究 の重 要 性 は こ れ ま で の生 命 科 学 研 究 と 医 学 に与 え た影 響 で 十 分 証 明 ず み だ 。 こ の技 術 が 千 倍

能 力 向 上 し 、 全 ゲ ノ ム の遺 伝 情 報 を 解 読 し た 巨 大 デ ー タ ベ ー スが で き 上 が った ら 、 医 学 は大 き く 変 わ

るだ ろ う 。 そ の技 術 系 が 以 降 の 医療 に大 変 革 を も た ら す こ と も 明 ら か だ 。 医 学 だ け で な く 、 生 命 の研

究 全 体 が 大 き く ﹁情 報 化 ﹂ と い う変 容 を と げ る の で は な い か。 一方 、 そ こ か ら ど の よ う な 人 間 像 が 生

ま れ る か、 今 は ま だ 予 測 で き な いが 、 何 か新 し い も のが 見 え て く る こ と は 確 か だ 。 そ れ は、 お そ ら く 、

私 た ち の思 想 に も 、 現 実 の社 会 のあ り よ う にも 影 響 を 与 え るだ ろ う 。 こ れ に つ い て は改 め て ふ れ る つ も り であ る 。

  ヒ ト のゲ ノ ム解 析 の シ ス テ ム は 、 も ち ろ ん ほ か の生 物 の研 究 にも 即 座 に応 用 でき る。 小 さ いも の か

ら 積 み上 げ て いく ので は な く 、 と に か く 複 雑 な も のを や り 上 げ て し ま い、 生 命 科 学 の研 究 全体 に波 及

効 果 を も た ら す と いう 、 従 来 の科 学 研 究 と は ち が う 方 法 は 、 科 学 に お け る ひと つ の社 会 的 実 験 と も い え る。

  ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 は ﹁ヒ ト﹂ を 対 象 と し たも のだ が 、 こ の よう に医 学 を 超 え て、 生 命 科 学 研 究 全

ヒ トゲ ノム解 析 計 画 の もた らす 効果

体 に、 さ ら に は 社 会 全 体 に波 及 効 果 を も つ。

し か も Ｄ Ｎ Ａ 研 究 技 術 の向 上 と 、 大 量 情 報

を扱 う 情 報 科 学 の開 発 を 含 む の で、 学 問 的

にも 従 来 の生 物 学 にと ど ま ら ず、 情 報 科

学 ・工学 な ど にも 大 き な イ ンパ ク ト を も つ

可能 性 が あ る。

  さ ら に、 研 究 対 象 が ほ か な ら ぬわ れ わ れ

自 身 だ と い う こ と か ら 社 会 科 学 ・人 文 科 学

と の関 わ り も 出 て く る はず だ 。 こ こ に は通

常 の科 学 ・技 術 の ﹁ご 利 益 ﹂、 い わ ゆ る 役

に立 つと い う 次 元 を 超 えて、 社 会 への影 響

が あ る 。 人 間 が 人 間 を 知 り 、 ほ か の生 物 と

題 だ った のは 、 人 間 が 常 に自 分 の健 康 や 寿 命 に関 心 を も って いる 以 上 当 然 だ った 。 今 日 の科 学 は、 そ

  Ｄ Ｎ Ａ を基 本 に し て 、 生 命 現 象 を 理 解 し よ う と す るな か で、 ま ず 浮 かび 上 が ってき た のが 病 気 の問

って い る のか を 知 る こ と に つな が る であ ろ う 。 こ れ ら の問 題 に つい て は ７章 で論 じ る こ と に し よう 。

ゲ ノ ム の全 体 像 が わ か れ ば 、 そ こ に進 化 の記 録 が 読 み だ さ れ る。 そ れ は 人 間が ほ か の生 物 とど う 関 わ

の関 係 を 考 え る こ と は 、 個 人 と し て の生 き 方 、 社 会 のあ り 方 に つな が る は ず だ (表 ３)。 た と えば 、

表 ３

の研 究 費 の ほ と んど を 公 け の資 金 (国 と いう 意 味 だ け でな く 、 企 業 のお 金 も 組 織 に属 す る と いう 点 で、

公 け と い ってよ いだ ろ う) に 頼 って 行 な わ れ て い る の で 、 社 会 の多 く の人 が 関 心 を も つこ と 、 望 む こ

と に関 連 し 、 あ る い は 科 学 や 技 術 の こ れ か ら に大 き な 影 響 が あ る と 考 え る こ と に 注 意 を 向 け る 必 要 が 出 て く る。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 に は 、 こ の要 素 が 強 い。

  研 究 に は 、 そ の本 質 と し て 、 私 が 好 き だ か ら 、 私 が おも し ろ いと 思 う か ら 、 と いう 面 が あ って し か

る べき だ 。 し か し 、 プ ロジ ェク ト と し て 、 特 別 な 経 費 の支 出 を 受 け 、 特 別 な 目 標 を も って行 な う 場 合

は 、 は っき り と し た提 案 を し 、 目 標 を 決 め、 そ れ を実 行 す る と いう こ と に な る。 そ こ で他 な ら ぬ ヒ ト

を 対 象 にす る 研 究 が プ ロジ ェク ト と し て 立 ち上 が る こと に な った のだ 。 で は 、 ヒ ト ゲ ノ ム計 画 はど の よ う な 提 案 を し て い る の か 、 そ れ を は っき り さ せ よ う 。

第 ４ 章   ヒ トゲ ノ ム プ ロジ ェ クト の提 案 と スタ ー ト

  こ れ ま で の枠 の外 に 、 プ ロジ ェク ト を 作 ろ う

  ヒ ト ゲ ノ ム を解 析 し て、 そ こ に記 さ れ て い る遺 伝 プ ログ ラ ムを 読 み と ろ う と いう コン セプ トが 生 ま

れ てき た 状 況 は 科 学 と 技 術 の発 達 の中 か ら 育 って き た 必 然 だ った こ と を述 べ て き た。 そ れ が 最 も 具 体

的 に見 え た のが 医 の世 界 であ る。 ﹁病 気 の研 究 方 法 が でき 、 役 に立 つめ ど も た った。 皆 が バ ラバ ラ に

遺 伝 子 を 研 究 を し てそ の成 果 を 寄 せ集 め る の で な く 、 体 系 的 に遺 伝 情 報 を 集 積 し て い こ う 。 学 問 分 野

の発 達 も そ れ を 可能 に す る方 向 に進 ん で き た し 、 医 学 ・医 療 も 今 や そ れ を 求 め て い る。 これ か ら も い ろ い ろ な 技 術 開 発 が 必 要 だ が 、 適 切 な 手 を 打 って対 処 し て 行 こ う 。﹂

  ゲ ノ ム全 体 が 解 析 さ れ 、 ヒ トと いう 生 物 を 支 え る物 質 系 の メカ ニズ ムが ど の よ う に な って い る かが

見 え てく る と いう こ と は 、 生 物 学 と し て は ワ ク ワ クす る こ と だ が 、 プ ロジ ェク ト と いう か ら に は、 そ の内 容 と 意 味 を社 会 に対 し て明 確 に し な け れ ば な ら な い。

  と こ ろ が いま だ に、 ﹁ゲ ノ ム解 析 計 画 と い う 言 葉 は 聞 い た こ と が あ る が 、 ど う も プ ロジ ェク ト の 内

容 は よ く わ か ら な い﹂ と い わ れ る こ と が 少 な く な い。 ﹁何 を す る の か。 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を 決

め てど う す る の か 。 ど のく ら い巨 大 な プ ロジ ェク ト な の か 。 生 物 学 は 伝 統 的 に個 々 の研 究 者 の創 意 と

工 夫 に頼 って進 め ら れ てき た の であ って 、 プ ロジ ェク ト は そ れ と な じ ま な い の で は な いか 。 ほ か の研

究 を 予 算 的 に圧 迫 し な い か。 そ れ は 社 会 にと ってど ん な 意 義 を も って い る の か。﹂

  こ う し た 問 い に答 えら れ る よ う 、 ま ず プ ロジ ェク ト の姿 を 見 て い こ う 。

  ヒト ゲ ノ ム の文 字 配 列 を 決 め る こと が 計 画 の重 要 な 柱 で あ る こ と は 確 か だ 。 し か し そ れ に と り か か

る の にも 順 序 を 踏 ん で進 ま な く て は な ら な い し 、 構 造 解 析 の ほ か にも い ろ いろ や ら な け れ ば な ら な い

こ とが あ る 。 ま た 、 そ れ だ けが 最 終 目 的 でも な い。 そ れ に は た く さ ん の分 野 か ら いろ いろ な 能 力 のあ

る 人 び と が 参 加 し な く て は な ら な い上 に、 国 際 協 力 も 必 要 だ 。 そ こ で宇 宙 開 発 や素 粒 子 研 究 の よう に、

プ ロジ ェク ト方 式 で い こう と いう こ と に な った の であ る。 こう し て、 お そ ら く 生 命 科 学 で は は じ め て

と い って よ いプ ロジ ェク トが 企 画 さ れ 、 い ろ ん な 分 野 か ら参 加 者 を つ の る こ と に な った。 と こ ろ で 、

生 命 科 学 研 究 は確 か に多 種 多 様 であ り 、 し かも そ の いず れ も が 必 要 だ 。 た と え ば 、 分 類 学 は時 代 遅 れ

の よ う に いわ れ た こと も あ るが 、 と ん で も な い。 生 物 に と って 分 類 は基 本 であ る。 ほ か の研 究 も 同 じ

こ と 。 そ こ で、 こ の新 し い プ ロジ ェク ト を 組 む にあ た って は、 現 在 の多 様 な 研 究 シ ステ ム に は 手 を つ

け ず に 、 別 個 のも のと し て枠 外 に つく ろ う で は な いか と いう こ と にな った。 生 命 科 学 研 究 にも そ う い う 時 代 が や ってき た の であ る 。

  今 日 の自 然 科 学 や 技 術 の研 究 のな か で基 礎 的 な も の は ほ と ん ど す べ て、 公 的 な 科 学 研 究 費 に よ って

ま か な わ れ て い る。 研 究 者 た ち は 、 日 本 の場 合 、 た と え ば 文 部 省 の科 学 研 究 費 に よ って仕 事 を す る 。

申 請 書 を書 く と き には 一年 か ら 五年 間 く ら い に わ た る計 画 を た て る 。 グ ル ープ を つく り 数 人 で参 加 す

る 公 募 型 研 究 も あ る 。 と こ ろが 、 ヒト ゲ ノ ム解 析 に は お お ぜ い の人 び と の参 加 が 必 要 であ り 、 計 画 も

一〇年 から 一五年 にわ た る。 これ は 現 在 の研 究 費 の制 度 に な じ ま な い。 米 国 は 、 議 会 の直 接 承 認 に よ

る プ ロジ ェク ト の成 立 を は か り 、 英 国 は 医 学 研 究 評 議 会 と いう 公 的 機 関 に特 別 な 予 算 を 与 える こと に

し た。 そ し て、 こ れ を 追 う よ う に ウ ェル カ ム ・ト ラ ス ト財 団 が 巨 額 の研 究 費 の面 倒 を 見 る こ と にな っ

た 。 日 本 で も こ の よう な 方 法 を と ろ う と し たが 、 わ が 国 に は柔 軟 な 対 処 法 が な く 結 局 、 妥 協 の結 果 、

ち が う ス タイ ル にな ら ざ る を え な か った 。 日 本 の方 法 に つい て はあ と で述 べ る こ と に す る。 具 体 的 に

は プ ロジ ェク ト は 国 ご と に 科 学 者 と 科 学 政 策 立 案 推 進 の担 当 者 が 相 談 し て 決 め て い く の で、 期 せず し

て そ れ ぞ れ の 国 の特 徴 が 出 て お り 、 科 学 政 策 を 考 え る上 でも 興 味 深 い。 国 際 的 プ ロジ ェク ト と い って

も 世 界 のど こ か に 司令 塔 が あ って、 各 国 の科 学 者 が そ れ に し た が って は た ら く の で は な い こと が これ で も よ く わ か る。

  こ のよ う な 事 情 で、 いま 、 世 界 の主 要 国 で行 な わ れ て い る ヒト ゲ ノ ム解 析 のプ ロジ ェク ト に は 微 妙

な ちが いが あ る。 そ れ でも 、 基 本 的 姿 勢 は 共 通 だ 。 ﹁ヒ ト の ゲ ノ ム に は 、 全 部 でど の よ う な遺 伝 子 が

ど れ だ け あ ってど う 並 ん で い る の か 。 そ れ ぞ れ の遺 伝 子 は ど の よ う な 性 質 で 、 ど う いう 調 節 の下 で は

た ら く の か 。 ま た 、 遺 伝 子 で な いＤ Ｎ Ａ の領 域 に は ど の よ う な 機 能 が あ る の か。 私 た ち の か ら だ を 作

り 上 げ 、 一生 を 全 う し 、 子 供 を つく っ て死 ぬ ま で のプ ログ ラ ム は、 そ こ に ど の よ う に書 き 記 さ れ て い

る のか 。 ヒ ト ゲ ノ ムを 全 部 解 析 す る こ と に よ って こ れ ら の情 報 を 解 読 し よ う 。 そ れ に よ って私 た ち は

ヒ ト の か ら だ の仕 組 み を い ま よ り 格 段 に深 く 理 解 し 、 病 気 への対 処 や 、 有 効 な 薬 づ く り に活 か す の だ 。﹂

  こ れ は医 学 、 薬 学 、 生 物 学 に お い て こ れ ま で経 験 し た こ と のな い最 も 大 が か り な 遺 伝 情 報 のデ ー タ

ベ ー スづ く り と いう こ と で も あ る 。 こ のや り方 は お そ ら く ヒト 以 外 の生 物 研 究 にも 広 が り 、 農 、 畜 産 、

漁 業 を ふ く む あ ら ゆ る 生 物 的 生 産 活 動 にも 影 響 を 及 ぼ す にち が いな いが 、 当 面 は ヒ ト を 対 象 の中 心 に す え て仕 事 を 進 め る こ と に な る。

  た だ こ こ で、 科 学 者 と し て の気 持 ち を ち ょ っと つけ 加 え て お き た い。 プ ロジ ェク ト を 進 め る 立 場 か

ら は 、 も ち ろ ん 当 面 の提 案 と 約 束 に従 って仕 事 を し て いく が 、 そ れ と 同 時 に参 加 す る 一人 一人 は ﹁お

も し ろ いこ と ﹂ が な け れ ば や り た く な いも のだ 。 新 し い考 え 方 や 技 術 の開 発 、 病 気 の遺 伝 子 の追 究 、

た く さ ん の人 が ず っと 喜 ん で使 ってく れ るデ ー タ ベ ー ス の構 築 ⋮ ⋮ 。 そ れ から 多 く の人 は、 生 物 学 の

こ れ か ら の展 開 と 、 そ こ か ら 見 え てく る 人 間 観 、 生 命 観 のも つ意 味 を 考 え て い る と いう こ と も た し か

だ 。 ゲ ノ ム研 究 は お そ ら く 、 地 球 上 の生 物 全 体 に つい て 、 発 生 ・進 化 ・系 統 な ど あ ら ゆ る こ と を知 る

き っかけ を つく るだ ろ う 。 限 ら れ た意 味 で のプ ロジ ェク ト に と ど めず 生 命 体 の本 質 理解 への道 の出 発 点 にし た い⋮ ⋮ 。

  こ こ で 話 を プ ロジ ェク ト にも ど し、 国 ご と に そ れ が で き あ が って ゆ く ド ラ マと でき あ が った プ ロジ

ェク ト の特 色 を いく つか の国 に つい て見 る こと にす るが 、 そ の前 に ど の国 も 基 本 に据 え た 五 本 の柱 を 紹介 しておく。

  ヒ ト ゲ ノ ムプ ロ ジ ェク ト の 五 本 の 柱

﹁人 の から だ の は た ら き を 知 り 人 類 の健 康 と 幸 福 に役 立 て る ﹂ と う た いあ げ た こ のプ ロジ ェク ト は 、 具 体 的 に は つぎ のよ う な 五本 の柱 か ら 成 り 立 って い る。

    (１ )  ヒト ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の構 造 解 析

  ゲ ノ ム に にな わ れ て い る 全 遺 伝 子 の構 造 と配 置 を 明 ら か にす ると いう こ と であ る 。 最 終 的 に は ヒ ト

ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の全 文 字 配 列 (三〇 億 ) の決 定 を 目 指 す が 、 技 術 の現 状 か ら し て、 ま ず ヒ ト ゲ ノ ム のく

わ し い地 図 づ く り を 進 め る 。 つま り 、 た く さ ん の マー カ ーを 集 め て ゲ ノ ム全 体 にわ た る緻 密 な 遺 伝 的

地 図 を つく る。 そ れ と な ら ん で ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ 全 域 を カ バ ー し て分 析 に使 え る材 料 、 つま り コ ンテ ィグ

( 整 列 ク ロー ン) を 準 備 し、 これ ら を 使 って物 理 的 地 図 づ く り を 進 め る 。一 方 で ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロー

ニング (３章 ) な ど の仕 事 を 活 発 に進 め、 緻 密 な 地 図 が でき た 領 域 から Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 決 定 を 始 め 、

遺 伝 子 と そ の並 び の決 定 作 業 を 進 め る 。 そ し て 状 況 が 許 す か ぎ り これ を 拡 大 し て全 文 字 配 列 の解 析 を

目 標 と す る。 こ れ は 手 間 と 時 間 が か か る仕 事 な の で 、 作 業 の不 必 要 な重 複 を さ け な け れば な ら な い。

ま た、 蓄 積 さ れ る 成 果 を 、 世 界 中 の関 連 研 究 者 が リ ア ルタ イ ム で活 用 でき る よ う に、 よ い連 絡 の ネ ッ

ト ワ ー ク を 確 立 す る 必 要 が あ る。 興 味 深 い遺 伝 子 のあ る と こ ろ に は研 究 者 が 集 ま り 、 競 争 も さ け ら れ

な いだ ろ う 。 競 争 を お さ え てし ま って は 研 究 者 の意 欲 が 失 わ れ る の で 、 そ れ を 残 し な が ら 、 協 力 の た め の頻 繁 な 情 報 交 流 も でき る よ う な 国 際 的 体 制 づ く り が 必 要 と な る。

    (２ )  ヒ ト ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の機 能 解 析

  文 字 配 列 を 調 べ ただ け で は ゲ ノ ム にど ん な 遺 伝 子 が あ る かと いう こ と は わ か ら な い。 文 字 配 列 決 定

か ら 見 つか って く る新 し い遺 伝 子 が 具 体 的 にど んな タ ンパ ク質 を つく り 、 そ れ ら は ど のよ う な 機 能 を

も つ の か を 調 べ な く て は 生 物 研 究 と し て は おも し ろ く な いし 、 役 にも 立 た な い。 そ れ と は 別 に 、 一〇

万 の遺 伝 子 が 、 か ら だ のど の細 胞 の中 で 、 ど れ だ け は た ら い て い る か を 調 べ る 作 業 も 進 め な く て は な

ら な い。 そ の先 に は、 受 精 卵 か ら個 体 が でき あ が る 発 生 過 程 、 さ ら に老 化 し て死 ぬ ま で と い う 時 間 軸

に そ った は た ら き の変 化 を 調 べ る作 業 が あ る。 こ のよ う な ﹁全 遺 伝 子﹂ の発 現 情 報 のデ ー タ ベ ー ス こ

そ 、 生 き て い る こ と を 支 え て い る複 雑 に か ら ん だ 遺 伝 子 系 の反 応 の カ ス ケ ー ド を解 き ほ ぐ し て いく 鍵 と も な るも のだ 。

  機 能 解 析 す る に は通 常 、 細 胞 の中 で遺 伝 子 が は た ら い て つく った メ ッセ ンジ ャ ーＲ Ｎ Ａ を 調 べな け

れ ば な ら な い。 し か し Ｒ Ｎ Ａ は 分 析 し に く い の で、 こ れ を 逆 転 写 酵 素 で コピ ー し て ｃＤ Ｎ Ａ (２章 参

照) に つく り か え て そ の分 析 を す る 。 こ の た め 、 機 能 解 析 の仕 事 を ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト と よ ぶ こ と があ る ( 厳 密 に は正 確 でな いが )。

    (３)  技 術 開 発

  現 在 の Ｄ Ｎ Ａ 解 析 能 力 で は 、 ヒト ゲ ノ ム の文 字 配 列 に そ のま ま 取 り 組 ん で成 果 を あ げ る に は こ と さ

ら に大 き な 組 織 や お金 が 必 要 だ 。 近 年 、 Ｄ Ｎ Ａ の解 析 能 力 が 画 期 的 に あ が った と い っ ても 、 そ れ は ま

だ 三〇 億 文 字 を 相 手 にす る に は低 す ぎ る 。 こ れ か ら ま す ま す Ｄ Ｎ Ａ の解 析 が 活 用 さ れ る 時 代 が 来 る こ

と を考 え る と 、 (１ ) と (２) の柱 を 進 行 さ せ て いく う ち に、 技 術 開 発 を は か って、 い ま の数 百 倍 に

解 析 能 力 を あ げ る努 力 を し て お く 必 要 が あ る 。 当 面 の 国際 協 力 は、 ア メリ カ の初 代 責 任 者 だ った ワ ト

ソ ンが い った よ う な 文 字 配 列 分 析 の作 業 の分 担 よ り も 、 技 術 開 発 の努 力 の持 ち 寄 り の ほう が 成 果 が あ

が ると 思 わ れ る 。 一〇億 規 模 の文 字 配 列 を解 析 す る の に ふ さ わ し い方 法 論 と、 大 量 の試 料 を 解 析 でき

る 技 術 の開 発 な し で は ゲ ノ ム解 析 は次 の ス テ ップ に進 めな い。 さ ら に言 え ば 、 技 術 開 発 が あ れば こ そ 、

ヒ ト ゲ ノ ム解 析 が 進 ん だ あ と に来 る さ ら に大 規 模 な Ｄ Ｎ Ａ 解 析 時 代 (た と えば 診 断 への応 用) に対 処 でき る のだ 。

    (４ )  モデ ル生 物 の ゲ ノ ム分 析

  ヒ ト ゲ ノ ム計 画 と いう 名 が 表 わ す よ う に プ ロジ ェク ト の 目的 は ヒト ゲ ノ ム の解 析 だ が 、 これ は非 常

に大 き い こと も あ り、 モデ ル生 物 の利 用 も 必 要 だ 。 小 さ い ゲ ノ ム を も つ生 物 を モデ ルと し て使 えば ゲ

ノ ム の ﹁設 計 原 理 ﹂ を 早 く 明 ら か に で き る か も し れ な い。 ヒ ト の ゲ ノ ム解 析 か ら つぎ つぎ と 見 つ か っ

て く る新 し い遺 伝 子 の機 能 を 知 る た め に は 、 よ く似 た遺 伝 子が ほ か の生 物 の中 でど う は た ら い て い る

か を 調 べ る こ と は有 効 だ。 Ｄ Ｎ Ａ 文 字 配 列 決 め を実 行 し な が ら 技 術 を 発 達 さ せ 、 協 同作 業 や デ ー タ ベ

ー スづ く り を 国 際 協 力 で進 め る 経 験 を つむ こと にも つな が る。 実 際 に ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト を進 め る に

あ た って、 ど のく ら い の大 き さ の Ｄ Ｎ Ａ だ った ら 、 ど のく ら い の労 力 で で き る の か を 知 る こ と は 、 研

究 の見 通 し を た て る の にと て も 大 切 であ る 。 そ こ で、 小 さ な ゲ ノ ムを も つ線 虫 、 酵 母 、 細 菌 (お のお

のゲ ノ ムサイ ズが 、一 億 、 一二五〇 万 、 四 七〇 万 文字 ) な ど の全 ゲ ノ ム文 字 配 列 決 定 を 進 め て い る。 さ

ら に は 植 物 の シ ロイ ヌ ナズ ナ や 魚 の フグ を モデ ル生 物 に加 え よ う と いう 試 みも あ る。

  モデ ル生 物 を 使 う も う一 つ の利 点 は ﹁実 験 ﹂ が で き る と いう こと だ 。 遺 伝 子 の研 究 に ヒ ト を 対 象 に

す る時 と マウ スや 酵 母 を 使 う 時 の決 定 的 な ちが い は 明 ら か だ 。 今 日 の ヒ ト の生 物 学 の多 く は こ う し た

生 物 を 使 って得 た 知 見 に負 って いる 。 ま た 、 こ れ ら の生 物 の研 究 は そ れ 自 体 意 味 を も って お り 、 実 際

に研 究 を 進 め て い る人 は単 に ヒ ト の モデ ル と は 考 え て い な い場 合 も あ る こ と も つけ 加 え て お く 必 要 が

あ る。 生 物 研 究 と し て は、 多 様 な 生 物 を多 様 な も のと し て 知 る こ と が 大 事 な のだ 。 ヒ ト ゲ ノ ム計 画 の

中 の モデ ルと 考 え て いろ いろ な 生 物 を 分 析 す る こ と と 生 物 の多 様 性 を 考 え る こと と は 両 立 す る の で、

当 面 モデ ルと 位 置 づ け て研 究 し なが ら 、 将 来 の多 様 性 研 究 へ つなげ て いく こ と に な るだ ろ う 。

    (５ )  生 物 情 報 科 学

  これ ま で何 度 も ふ れ てき た よ う に、 現 在 のと こ ろ は ゲ ノ ム研 究 を 進 め る中 で実 際 に手 に入 り 、 分 析

を す る Ｄ Ｎ Ａ の大 き さ は 、 ゲ ノ ム 全 体 に く ら べ て大 変 に小 さ い。 と い う こ と は 、 分 析 が 進 めば 進 む ほ

ど 、 数 多 く の断 片 が あ つま り 、 大 量 の試 料 の整 理 や 分 析 結 果 を ま と め る情 報 処 理が と て も 大 切 な も の

に な って く る と いう こ と だ 。 地 図 づ く り に し ろ 、 文 字 配 列 決 定 に し ろ 、 で き あ が って く る成 果 は リ ア

ル タイ ム でデ ー タ ベ ー ス化 し 、 研 究 者 の皆 が 利 用 でき る よ う に公 共 性 を も た せ る こ と も 重 要 だ 。 一方 、

こ のデ ー タ の中 か ら ﹁役 に立 つ﹂ 遺 伝 子 を 見 つけ た り 、 生 命 の基 本 的 な 特 性 や 興 味 あ る現 象 を 発 見 す

る こと も 大 切 であ る 。 こ の よ う に大 量 の情 報 を 処 理 す る 中 で情 報 科 学 と し て整 理 や解 析 の新 し い方 法

論 を 発 展 さ せ る こ と も で き る だ ろ う。 こ こ に は 生 物 科 学 と情 報 科 学 の 融 合 に よ る、 生 物 情 報 科 学 と い う 新 し い分 野 の展 開 が あ る。

  こ れ は大 量 のデ ー タ を 生 産 す る シ ステ ム の開 発 と大 量 の情 報 を 取 り扱 う 生 命 の研 究 の誕 生 だ 。 Ｄ Ｎ

Ａ に つ い て ﹁た く さ ん知 って いる ので は な く 、 全 部 知 って い る﹂ と こ ろ か ら 始 め よ う と す る生 物 学 の

構 築 であ る。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 を 機 に分 子生 物 学 が 生 物 学 に革 命 を も た ら し た こ と は 広 く 認 め ら れ て い る と

こ ろ だ が 、 こ こ で起 き よ う と し て い る情 報 化 は、 そ の分 子 生 物 学 に つぎ の変 革 を も た ら そ う と し て い

る 。 生 命 科 学 研 究 のす べ て と は い わ な いが 、 か な り の部 分 が こ の影 響 を さ け ら れ な い の で は な いだ ろ

う か。 コ ンピ ュー タ を 用 いた 情 報 の整 理 。 そ れ を 駆 使 し て進 め る 研 究 。 そ こ か ら 見 え てく る 生 き も の

の姿 。 平 た く い って し ま えば 、 生 物 の研 究 と は白 衣 を 着 てピ ペ ット を も ち 、 培 養 し、 顕 微 鏡 を の ぞ き 、

採 集 調 査 を し た り 栽 培 飼 育 に たず さ わ って い る と いう こ れ ま で の研 究 者 のイ メ ージ に と ど ま ら な く な

る と いう こと だ 。 か な り の時 間 コン ピ ュー タ の前 に座 って いる 生 き も の の研 究 者 と いう 新 し い ス タ イ

ル の登 場 だ 。 これ は 同 時 に、 こ れ ま で 生 き も の に あ ま り 縁 の な か った 情 報 科 学 にも 新 し い展 開 が 要 求

さ れ る こ と に な る だ ろ う。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 と いう プ ロジ ェク ト は 生 き も の の理 解 と いう 目 的 に向 か って 、 新 し い科 学 を 生 み 出 す 大 き な イ ンパ ク ト を も つも のな の だ。

  こ のよ う な 五本 の柱 を た て て の ゲ ノ ム計 画 。 さ てど の よ う に走 り だ し 、 ど ん な 成 果 を あ げ つ つあ る

か 、 そ れ は次 章 で み る こ と に し て、 こ こ で は 各 国 の動 き と 特 徴 を 追 って み よ う 。

  各 国 の動 き     (１ )  ア メリ カ合 衆 国

  ヒト ゲ ノ ム計 画 に は、 ア メリ カ と いう 国 の研 究 者 の実 力 と いう か 、 研 究 体 制 づ く り の確 実 さ の 一端

が よ く 現 れ て い る 。 こ の国 に は 、 国 家 研 究 評 議 会 (Nati onalResear ch Counci l ) と いう 最 高 級 の科 学

者 集 団 が あ り 、 そ れ が 必 要 に応 じ て 世 界 各 国 か ら 一級 の研 究 者 を 招 い て状 況 分 析 や課 題 の検 討 を 行 な

い、 提 言 を す る実 績 が あ る。 国 家 研 究 評 議 会 は ヒ ト ゲ ノ ム研 究 に つい て も こ の手 続 き を 経 て 一九 八 八

年 に ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 推 進 の勧 告 を 出 し た 。 そ の後 、 米 国 議 会 の技 術 評 価 局 ( Of fi ceofTechn ol ogy

As sessment ) が 詳 細 な 技 術 評 価 と 社 会 への影 響 調 査 を 行 な っ た。 そ の結 果 、 計 画 が 進 め ら れ る こ と

にな った の であ る 。 組 換 え Ｄ Ｎ Ａ 技 術 の と き も そ う だ ったが 、 ア メ リ カ の こ の シ ステ ム は参 考 に し た

いも のだ 。 なぜ 日 本 で こ の よ う な 体 系 的 な 進 め方 が で き な い の か。 も ち ろ ん、 ま った く 米 国 と 同 じ で

あ る 必 要 は な い。 日本 に合 った方 法 で 、 し か し 適 確 な 評価 と実 行 の でき る 体 制 を 作 る べき であ る と い う 問 題 提 起 を し て お き た い。

  ア メリ カ の研 究 者 側 の意 見 を ま と め て議 会 と 交 渉 し た のは ノ ー ベ ル賞 受 賞 者 の ワ ト ソ ン であ る。 交

渉 は成 功 し て 、 エネ ルギ ー省 (Ｄ Ｏ Ｅ) の予 算 と は 別 に国 立 衛 生 研 究 所 (Ｎ Ｉ Ｈ) で毎 年 約 二〇〇 億

円 を 投 入 す る ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク トが 始 ま る こ と にな り 、 彼 は そ の指 導 者 に な った。 ア メリ カ のプ

ロジ ェク ト は 最 も ﹁契 約 ﹂ に 近 い形 を と って い る。 二〇〇 五年 ま で に ヒ ト ゲ ノ ム の全 Ｄ Ｎ Ａ を ( 何ら

か の方 法 で) 分 析 し 、 そ の文 字 配 列 を 決 め て し ま お う と 約 束 し た の だ 。 そ こ で彼 が と った 戦 略 は 、 ま

ず 世 界 の先 進 国 に向 か って 強 い調 子 で ﹁協 力 ﹂ を 呼 び か け る こ と だ った。 そ し て 、 国 内 の 研 究 者 を ほ

と んど も れ な く ヒト ゲ ノ ム の 地 図 づ く り と 情 報 科 学 、 つま り 先 に 説 明 し た 五 本 の 柱 の (１ )と (５)だ

け に動 員 し た。 こ れ は か な り 徹 底 し て お り 、 発 足 当 時 のＮ Ｉ Ｈ の プ ロジ ェク ト に は モデ ル生 物 の ゲ ノ ム解 析 も 、 ゲ ノ ム機 能 解 析 に相 当 す る 研 究 も な か った 。

  ワ ト ソ ンが も っ て い た イ メ ージ は 、 か な り 強 引 な 構 造 解 析 だ った の であ る。 こ れ で は 十 分 納 得 し な

い研 究 者 も 少 な く な か った し 、 呼 び か け ら れ て も 納 得 でき な い 国 が 多 か った の は当 然 だ った。

  後 で 述 べ る が 、 一九 九 一年 終 わ り 近 く にな って Ｎ Ｉ Ｈ のベ ンタ ーが ヒ ト ｃＤ Ｎ Ａ の断 片 を 一〇〇〇

ほ ど 分 析 し て特 許 を 申 請 し、 騒 ぎ が 広 ま った と き 、 ワ ト ソ ン は ﹁猿 で も で き る仕 事 だ ﹂ と 怒 った と い

う エピ ソ ー ド が あ る。 そ の仕 事 が 構 造 解 析 で な か った こ と と デ ー タ の共 有 を はば む も のだ と 感 じ 、 彼 の イ メ ー ジ に合 わ な か った た め だ ろう 。

  そ れ に し ても 初 期 の国 際 協 力 への呼 び か け には 、 異 常 な 力 が 入 って い た。 ワ ト ソ ン は、 ヒ ト ゲ ノ ム

解 析 計 画 を考 慮 し よう と し な いド イ ツ に 出 か け て ﹁臆 病 な連 中 だ ﹂ と 講 演 し た 。 ド イ ツは ア ウ シ ュビ

ッ ツ の後 遺 症 と 組 換 えＤ Ｎ Ａ 技 術 に対 す る ﹁敵 意 の ム ード ﹂ の た め に ヒ ト の遺 伝 に関 す る 研 究 を 公 け

に企 画 でき な か った のだ 。 し か し 一九 九〇 年 代 半 ば に入 って、 ド イ ツ でも 計 画 は始 ま り つ つあ る 。 他

国 に く ら べ て か な り 遅 れ を と った こ と は 否 め な い のだ が 。 ま た、 制 度 上 正 式 のプ ロジ ェク ト発 足 が も

た つ い て いる よ う に見 え た 日 本 に 対 し て は 、 ﹁ゲ ノ ムデ ー タ ベ ー スを 見 せ な いぞ ﹂ と お ど し て よ こ し

た 。 今 に な って み る と 、 こ れ ら は 、 ワ ト ソ ンと いう 特 異 な パ ー ソ ナ リ テ ィが ア メリ カ議 会 と 交 渉 す る

さ い の 一過 性 の ス タ ンド プ レ ー であ った と わ か る。 彼 は非 公 式 に 、 あ れ は まず か った と表 明 し て いる そ う だ が 、 私 た ち に は 直 接 に は伝 わ って こな い。

  ワ ト ソ ン は 一九 九 二年 に Ｎ Ｉ Ｈ 長 官 と の 悶 着 で リ ー ダ ー を 退 陣 、 そ の後 、 プ ロジ ェク ト は (１ )

∼ (５)の柱 のバ ラ ン スを と った 方 向 に動 い て い る。 し か し 、 多 く の人 び と が ﹁ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェ

ク ト は 、 ア メ リ カを 司 令 塔 と し て 世 界 の国 々が 分 担 し 、 ゲ ノ ム の 三〇 億 文 字 を 黙 々と 決 め る 共 同 作 業

だ ﹂ と い う イ メ ージ を い ま だ にも っ て い る の に は こ の よ う な 背 景 が あ る。 ﹁は じ め が 肝 心 ﹂ と は よ く

い う 言 葉 だ 。 こ の本 の ひ と つ の 目 的 は こ う し た イ メ ー ジ を 払 拭 す る こ と に あ る。

  ア メ リ カが さ っさ と 二〇〇 億 円 近 い研 究 費 支 出 を 決 め た と いう こ と は、 他 の国 に影 響 を 与 え た 。 プ

ロジ ェク ト のあ り 方 に つ い て は、 他 の 国 の人 も 参 加 し て議 論 を し 、 国 際 協 力 の必 要 性 を 認 識 し て いた

が 、 協 力 の裏 には 必ず 競 争 が あ る 。 ア メ リ カ にあ ま り に も 大 き な 差 を つけ ら れ て は 困 る 。 多 く の 国 の

研 究 者 の本 音 で あ る。 各 国 でも 動 き が 始 ま り 、 結 局 、 英 ・仏 ・日な ど は こ れ ま で の研 究 費 を 圧 迫 せ ず 、 そ の枠 外 に新 し い シ ス テ ムを つく る と いう 対 応 を と った 。

    (２ )  イ ギ リ ス

  阪 神 ・淡 路 大 震 災 を 貴 重 な 体 験 と し て危 機 管 理 の体 制 が さ か ん に論 じ ら れ た の は 記 憶 に新 し い。 し

か し 危 機 に限 ら ず 、 日常 的 で は な い、 新 し い こ と に 対 処 せ ね ば な ら な いと き に は 必 ず 同 じ こ と が 起 こ

る 。 社 会 は ﹁日常 の こ と ﹂ は無 事 に こ な せ る よ う に仕 組 み を 作 り 上 げ て い るが 、 そ の仕 組 み で 処 理 し

き れ な い新 し い こ と が 起 き た ら ど う す る か と いう と き に ﹁お 国 柄 ﹂ が 強 く 出 る。 こ の よ う な 場 合 、 見 事 に こ と を 処 理 す る お 手 本 は イ ギ リ スで は な い か と 思 う 。

  組 換 え Ｄ Ｎ Ａ 技 術 を ど う 使 う か と い う 問 題 が 起 き た とき も そ う だ ったが 、 ヒ トゲ ノ ム解 析 に つ い て

も こ の国 は 問 題 を 検 討 す る 委 員 会 を 作 った。 問 題 を 広 い視 野 か ら 、 し かも 深 く 議 論 す る よ う に構 成 員

を 選 び 、 報 告 は 権 威 あ るも の と し て尊 重 さ れ る。 こ の 国 の会 議 で は 委 員 長 は ﹁これ か ら 委 員 会 を 開 か

せ て い た だ き ま す ﹂ な ど と い って事 務 局 の ス ケ ジ ュー ル に従 って動 く だ け の存 在 で は な い。 事 前 に議

論 を 進 め る ポ イ ン トを し っか り 組 ん で おき 、 朝 か ら 夕 方 ま で、 ヘト ヘト に な る ほど 徹 底 的 に意 見 を 出

し あ って、 す べ て を︱︱ 筋 書 き ど お り と は 限 ら な いが︱︱ 解 散 ま で にき ち ん と ま と め る。 委 員 長 の実

質 主 導 に よ って で あ る。 こ う いう 会 議 への参 加 は 気 持 ち が よ い。 ま こ と に議 論 の 国 だ 。

  ヒ ト ゲ ノ ム計 画 検 討 委 員 会 は プ ロ ジ ェ ク ト の 重 要 性 を 認 め、 こ れ を 医 学 研 究 評 議 会 (Medi cal

Research Co unci l ) の下 に ま と め て実 行 す る よ う に と い う勧 告 を つく った 。 英 政 府 は 研 究 予 算 に大 な

た を 振 る って いた さ い ち ゅう だ ったが 、 速 や か に これ に応 じ た 予 算 措 置 を と った 。 さ ら に 、 大 型 の民

間 研 究 機 関 であ る ガ ン研 究 基 金 (Ｉ Ｃ ＲＦ ) や 、 研 究 助 成 財 団 の ウ ェ ル カ ム ・ト ラ ス トも こ の動 き に

全 面 参 加 し た、 こ の国 で伝 統 的 に強 い ヒ ト遺 伝 子 や 遺 伝 病 の研 究 者 と 、 分 子 生 物 学 研 究 に強 い グ ル ー

プ と の連 携 を高 め、 能 率 を 上 げ る 方 策 を 打 ち 出 し た 。 同 じ 英 語 国 民 と し て イ ギ リ スは 独 自 の体 制 を も ち な が ら な お 、 ア メ リ カ と 最 も 密 接 な 協 力 態 勢 を と っ て い る。

    (３ )  フ ラ ン ス

  フラ ン スも 研 究 省 を 通 じ て いち 早 く ヒト ゲ ノ ム解 析 計 画 に国 と し て参 加 す る こと を 表 明 し た。 し か

し実 は こ れ は空 約 束 で、 予 算 は 一九 九〇 年 に は執 行 さ れ ず 、 一九 九 二年 に著 者 が 状 況 視 察 に訪 れ た と

き に は 国 内 の主 要 な 研 究 室 と 目 さ れ て い る と こ ろ で さ え 、 予 算 は ほ と ん ど つ い て いな か った 。 そ し て

現 場 の研 究 者 が ゲ ノ ム解 析 ﹁プ ロジ ェク ト﹂ を 語 る と き に、 ﹁フ ラ ン ス の﹂ と いわ ず に ﹁ヨー ロ ッパ

の﹂ と いう 発 言 の多 い こ と が 印 象 的 だ った。 社 会 全 体 が Ｅ Ｕ (ヨー ロッパ 共 同体 ) への動 き を 示 し て

い るな か で、 研 究 も 総 合 で と いう 意 志 表 明 でも あ った ろ う が 、 フ ラ ン ス で は予 算 が 十 分 で な いと いう 意 味 が 強 か った よ う に思 う 。

  予 算 は 一九 九 二年 秋 か ら よ う や く 執 行 さ れ たが 、 フ ラ ン スを 特 色 づ け る のは 、 む し ろ民 間 の活 動 で

あ る。 フ ラ ン スに は Centred'EtudeduPol ym orphi sm eHumai n (Ｃ Ｅ ＰＨ 、 ヒ ト多 型 研 究 セ ン ター)

と いう 、 ヒト の遺 伝 子 を 研 究 す る上 で超 強 力 な 民 間 の研 究 セ ン タ ーが あ る 。 Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ は個 人 の遺 産 で

設 立 さ れ た も の で 、 指 導 者 は ノ ー ベ ル賞 受 賞 者 のド ー セ で あ る。 Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ は ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト提 案

の は る か以 前 か ら 、 た く さ ん の家 系 の Ｄ Ｎ Ａ を 体 系 的 に集 め、 多 型 マー カ ーを 研 究 し て い た。 し か も 、

そ れ ら の Ｄ Ｎ Ａ を 希 望 す る 世 界 の研 究 者 に配 って ゲ ノ ム の遺 伝 的 地 図 を 作 る 先 駆 者 と な り 、 活 動 の中 心 的 地 位 を 占 め て いた 。

  一方 、 自 分 の子 供 を 遺 伝 病 の 一つで あ る ミ オ パ チ ー ( 筋 ジ スト ロフ ィ ー) で 失 った バ ラ ト ウ と いう

人 が 、 そ の悲 し み を乗 り越 え る気 持 ち を こ の難 病 の解 決 に向 け 、 フ ラ ン ス ・ミ オ パ チ ー協 会 を 設 立 し

た 。 彼 は テ レビ を 通 じ て 、 一般 の人 に呼 び か け て 三〇 億 円 に 近 い 巨 額 の寄 付 金 を 得 、 そ れ を 病 気 解 決

への道 と し て ヒ ト ゲ ノ ム解 析 に使 う 決 意 を し た。 Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ と フラ ン ス ・ミ オ パ チ ー協 会 の共 同 で ジ ェ

ネトン ( genet hon) と いう 民 間 研 究 所 が 作 ら れ 、 大 々的 に ヒト ゲ ノ ム の地 図 づ く り に取 り 組 ん だ 。 こ

の募 金 活 動 は 今 も 毎 年 十 二月 に続 け ら れ て 三 五億 円 近 い研 究 資 金 を 提 供 し つづ け て い る。 民 間 の力 の

強 さ を 感 じ さ せ る 。 そ の成 果 は み ご と で 、 フ ラ ン ス の貢 献 と し て 世 界 に強 い衝 撃 を 与 え る も のと な っ た。 これ に つ い て は次 章 で改 め て 述 べ る こ と にす る 。

    (４ )  ヨ ー ロ ッ パ共 同 体

  ヨー ロ ッパ 共 同 体 (Ｅ Ｕ) は 相 互 の協 力 関 係 を ス ム ー ズ に進 め る 活 動 の 一環 と し て 科 学 研 究 費 を 出

し て いる 。 ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト に関 連 し て は 、 Ｅ Ｕ は酵 母 ゲ ノ ム の文 字 配 列 決 定 と いう 挑 戦 目 標 を 定

め 、 一九 八 九 年 にま ず 一六本 あ る染 色 体 の う ち第Ⅲ 染 色 体 (三 一 ・五万 文 字 ) を 三 五 の研 究 チ ー ムが

分 担 し て解 析 す る 計 画 を た て た 。 ﹁ヒ ト﹂ は 他 に任 せ、 真 核 生 物 の モデ ル で あ る 酵 母 を 用 い、 比 較 的

短 時 間 で解 決 す る 目 標 を 定 め 、 研 究 者 のあ いだ で の ﹁分 担 方 式 ﹂ に よ る ﹁文 字 配 列 決 定 の実 施 ﹂ を 試

み た の であ る 。 研 究 費 は、 文 字 配 列 を いく つ決 め た か に し たが って配 分 さ れ る と いう 、 成 功 報 酬 方 式 を と った。

  当 初 期 待 は そ れ ほど 大 き く は な か った 。 こ の程 度 のも のを 多 く の研 究 室 で分 け あ って分 析 す る こと

で、 本 当 に ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト と し て の効 果 が あ が る のか 。 グ ル ー プ 間 の調 整 が む ず か し く て か え っ

て効 果 が あ が ら な い の で は な い か 。 グ ル ー プ に よ る解 析 デ ー タ の ﹁質 の ち が い﹂ を ど う 調 整 す る の か

等 々、 多 く の疑 問 を 抱 え 、 ア メリ カ は ま った く 非 協 力 のま ま こ のプ ロジ ェク ト は スタ ー ト し た 。 と こ

ろ が 、 分 担 共 同 作 業 方 式 は 大 成 功 し 、 シ ステ ムそ のも のが 経 験 を も と にど んど ん 改 良 さ れ 、 参 加 チ ー

ムも 増 え て 成 果 を 挙 げ つづ け る こ と に な った の で あ る。 分 析 の スピ ード は 増 し 、 一九 九 五年 の終 わ り

現 在 酵 母 菌 の ゲ ノ ム解 析 は 完 了 し そ う な 勢 いだ 。 Ｅ Ｕ は ヒ ト も 含 め て、 ほ か の生 物 のゲ ノ ム解 析 も 発

足 さ せ たが 、 最 も 評 価 さ れ る べき 成 果 は ゴ フ ォー に指 導 さ れ た こ の酵 母 ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト であ る 。 そ こ か ら ど の よ う な こ と が わ か ってき た か に つ い て は次 章 で述 べ る。

    (５ )  ヒ ト ゲ ノ ム解 析 機 構 (Ｈ Ｕ ＧＯ )

  ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 が いま だ プ ロジ ェク ト と し て成 り 立 って い な い 一九 八 八 年 、 スイ ス の モ ン ト ル

ー に 写真 のよ う な 顔 ぶ れ が 集 ま った。 ﹁こ れ か ら 、 ヒ ト ゲ ノ ム の解 析 を 進 め よ う で は な いか 、 そ れ に

は ど う し ても 国 際 協 力 が 必 要 だ 。 だ から 、 こ の際 必 要 な 意 見 や 情 報 の交 換 を し よ う ﹂ そ う い う趣 旨 だ

った。 日本 か ら は松 原 謙 一 (阪 大)、 本 庶 佑 (京 大)、 清 水 信 義 ( 慶 大 ) が 参 加 し た 。 いろ い ろ な 討 議

HUGO 設 立 の 契 機 と な っ た 集 ま り に 参 加 し た 世 界 の 研 究

ス の ジ ャ コ ブ 、 ドー セ ら の 顔 が み え る 。 日本 か ら は 松 原 、 ９月 、ス イ ス の モ ン トル ー に て) 本 庶 、清 水 の ３人(1988年

Ｕ Ｇ Ｏ に期 待 さ れ る 活 動 を 十 分 に こ な し て い る と は言

と し て 評 価 で き る 。 だ が 、 残 念 な が ら 資 金 不 足 で、 Ｈ

皆 の情 報 交 換 の場 を つく るな ど 、 研 究 者 の自 発 的 活 動

い へん 重 要 な 役 割 を 果 た し た。 ま た 、 国 際 会 議 を 開 き 、

て協 調 し よ う 。﹂ モ ン ト ル ー の集 ま り は こ の た め に た

﹁具 体 的 な 研 究 は 国 ご と で や り な が ら 、 世 界 全 体 と し

い る。

メ ンバ ー の総 数 は 一九 九 五年 現 在 で 六 九 一名 に な って

にな った 。 研 究 者 の自 由 意 志 に よ る 国 際 協 力 で あ る。

こう し て参 加 者 三 五 名 ほ ど が Ｈ Ｕ Ｇ Ｏ の創 設 メ ンバ ー

情 報 交 流 を最 大 限 に図 り 協 力 し て こ と に当 って ゆ こ う 。

し 、 そ こ に携 わ る 人 び と は で き る だ け 共 通 の意 識 で、

プ ロジ ェク ト は、 国 ご と に つく ら ざ る を え な い。 し か

のあ と で、 国 際 的 な 研 究 組 織 、 Ｈ Ｕ Ｇ Ｏ (HumanGenomeOr gani sat i on) を 設 立 す る こ と に な った。 者 た ち。 ア メ リ カの ワ トソ ン、 ギ ル バ ー ト、 マ ッキ ュ ー シ ッ ク 、ダ ル ベ コ 、 イ ギ リ ス の ラ イ オ ン 、サ ザ ン 、 フ ラ ン

え な いと こ ろ も あ る。

    (６ )  日本

  日本 でも 、 ヒト ゲ ノ ム解 析 計 画 の成 り 立 ち は 、 ふ つう の科 学 研 究 費 補 助 金 に よ る 科 学 研 究 と は ちが

う 形 で特 別 の予 算 が 組 ま れ る こと にな った 。 素 粒 子 研 究 のた め の加 速 器 建 設 や 宇 宙 研 究 の た め の ロ ケ

の 分 は資 材 供給 な どの経 費 が 含 ま れ る た め 経 常

日本 の 予 算 は 、1996年 度 の もの で 、 科 学 技 術 庁

費 よ り1.5倍ほ ど高 くな っ て い る。

円 と して 円 に換 算 した もの で 、1993年 度 分 。

他 の 国 の予 算 は １ ドル=100円

約500億 円の 支 出 を決 定 した 。

、 １ポ ン ド=160

ウェ ル カ ム財 団 は1995年 度 か ら ５年 間 に わ た り、

ット づ く り に や や 性 格 が 近 い扱 い であ る。 た だ し 、 そ のた め に ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 へ の誤 解 が あ る。

ヒ トゲ ノム 解 析 の 各 国 の 予算 表 ４

そ れ は、 こ の計 画 が 巨 費 を 投 じ た 巨 大 プ ロジ ェク トだ と 思 わ れ て いる こ と だ 。

  表 ４ は 世 界 各 国 のプ ロジ ェク ト の年 間 予 算 だ 。 日 本 政 府 が 当 初 (一九 九 一年 ) こ れ に投 じ た のは 約

五億 円 、 現 在 で は増 加 し て 五〇 億 円 強 にな って い る。 文 部 省 だ け で は 十 一億 円 弱 であ り 科 学 研 究 費 の

総 額 約 一〇〇〇 億 円 に比 べ る と 率 は 一パ ー セ ント 程 度 だ 。 そ れ に、 ゲ ノ ム の場 合 、 予 算 を 五 つ の省 庁

(文 部 省 ・科 学 技 術 庁 ・通商 産 業 省 ・厚 生省 ・農 林 水産 省 ) が バ ラバ ラ に支 出 し て い る の で、 必 要 な 研 究

に必 要 な 資 金 が ま わ せ な い と いう ジ レ ン マが あ る 。 こ の よ う な 実 態 で 、 ヒト ゲ ノ ム解 析 を 巨 大 プ ロジ ェク ト と 呼 ん で欲 しく な い と いう のが 、 現 場 に携 わ る 者 の実 感 だ 。

  こ こ で重 要 な の は 巨 額 な お 金 で は な い。 五 つの省 庁 が 予 算 を 出 し て い る と い う こと は 、 こ のプ ロジ

ェク トが 広 が り を も って いる と いう こ と を 示 し て い る。 科 学 の基 礎 研 究 と し ても 、 技 術 開 発 の面 か ら

い っても 意 味 が 認 め ら れ て い る と いう こと だ ろ う 。 こ こ か ら 生 ま れ る 技 術 は、 医 療 ・農 林 水産 業 ・工

業 な ど 人 間 生 活 の広 範 囲 に関 わ る 。 こ の よ う な プ ロジ ェク ト であ る 以 上 、 当 然 、 こ れ は オ ー ルジ ャ パ

ンと し て ど のよ う に進 め る か と いう 考 え 方 を も つ べき だ 。 よ く い わ れ る縦 割 り の問 題 だ が 、 こ のよ う

な プ ロジ ェク トを 具 体 的 な き っかけ と し て 、 ど こ か で 横 断 的 な プ ロジ ェク ト の実 例 が 生 ま れ て欲 し い

と つく づ く 思 う 。 基 本 理 念 を 明 確 にも ち、 国 際 社 会 のな か で 日本 が ど のよ う な 役 割 を し て い く か を は

っき り さ せ る 意 味 でも こ れ は 大 事 な こ と だ 。 外 国 か ら も 、 こ の研 究 に 関 わ って い る 国 の機 関 が た く さ んあ って 不 透 明 だ と 指 摘 さ れ て い る。

  ど ん な 役 に 立 つと い う 約 束 を し て い る か

  ヒト ゲ ノ ム の研 究 は ど ん な 役 に 立 つ の か。 これ は ﹁プ ロジ ェク ト と し て の研 究 ﹂ を 評 価 す る 際 の中

心 と な る問 い であ る。 こ の答 え は す で にあ ち こ ち で述 べ て き た が 、 よ く 尋 ね ら れ る 質 問 でも あ り、 も う 一度 ま と め て お こう 。

    (１ )  病 気 の理 解

  と く に、 こ れ ま で の医 学 で 手 が つけ ら れ な か った遺 伝 性 疾 患 (未 解 決 のも のが 六〇〇〇 を越 す ) と 、

医 学 が 手 を 焼 い て 来 た多 因 子 病 の病 因 を探 り、 でき れ ば 、 予 防 ・診 断 ・治 療 へと つな げ て いく 。 遺 伝

性 疾 患 に は 、 す で に述 べ た デ ュシ ャ ン ヌ型 筋 ジ スト ロ フ ィ ー、 ハンチ ン ト ン病 な ど が 含 ま れ る 。 多 因

子 病 に は、 が ん、 循 環 器 病 、 糖 尿 病 、 リ ュウ マチ、 ア ル ツ ハイ マー病 、 いく つか の精 神 性 疾 患 など 、

た く さ ん の遺 伝 子 や 外 から の要 因 が 複 雑 に絡 ん だ 重 要 な 病 気 が あ る。 原 因 は 何 か 、 ど のよ う な メ カ ニ

ズ ムで 病 気 にな る の か 。 ゲ ノ ム解 析 が 進 めば 進 む ほ ど 、 こ う し た 病 気 の原 因 遺 伝 子 の探 索 は容 易 にな

る はず だ 。 実 は こ の よ う な 病 気 を 理 解 す る こ と は 、 ﹁生 き て い る こ と﹂ の 理 解 と 重 な り 合 う こ と で も あ る の で、 研 究 者 は そ こ に も 興 味 を も って い る 。

    (２ )  予 防 医 学

  病 気 は いず れ も 、 遺 伝 的 素 因 と 生 活 環 境 の相 互 作 用 で発 病 し た り 発 病 し な か った り す る。 も ち ろ ん

病 気 の種 類 によ っ て遺 伝 と 環 境 のウ ェイ ト は異 な って い るが 。 ゲ ノ ム の知 識 は 、 と く に複 数 の遺 伝 子

が 関 与 す る疾 病 の原 因 を 知 る こ と に 大 き な 役 割 を 果 た す はず だ 。 病 気 に な る前 に、 そ の 人が 病 気 に な

る危 険 性 を 予 見 し 、 健 康 管 理 に活 用 でき る 。 こ れ か ら の 医 学 を ﹁治 療 ﹂ か ら ﹁予 防 ﹂ へと 移 行 さ せ る 重 要 な 意 味 を も って い る。

    (３ )  診 断

  発 病 し た ば あ い の診 断 が 正 確 にな る の はも ち ろ ん の こ と 、 予 防 医 学 の発 展 と し て の検 査 が 現 実 味 を

も って く る 。 た と え ば ド ック検 査 を 現 在 の よ う に 一律 メ ニ ュー で行 な う の で は な く 、 一人 一人 予 備 診

断 を Ｄ Ｎ Ａ レ ベ ルで 行 な い、 ﹁何 を と く に く わ し く 調 べ れば よ い か ﹂ を 知 る こ と が 可 能 にな る 。 出 生 前 診 断 、 あ る い は妊 娠 前 診 断 も 可 能 と な る 。

    (４ )   治療

  病 気 の原 因 が 遺 伝 子 にあ る こ とが わ か れ ば 、 従 来 の治 療 が 外 か ら の病 原 体 に対 抗 し た のと 同 じ よ う

に、 遺 伝 子 を タ ー ゲ ッ ト に し た 治 療 が 考 え ら れ る のは 当 然 だ 。 昨 今 い わ れ て い る ﹁遺 伝 子 治 療 ﹂ は 、

ま だ ゲ ノ ム の知 識 も 不 十 分 な ま ま に行 な わ れ て お り 、 し た が って有 効 性 も 不 十 分 な と こ ろ が あ り 、 適

用 対 象 も ご く 限 ら れ て い る 。 細 胞 内 で の複 雑 な 遺 伝 子 のは たら き が わ かれ ば 、 ず っと広 汎 に そ の は た

ら き を と り も ど し 、 病 気 に対 抗 す る こ と も 、 精 度 高 く で き る よ う に な る はず だ 。

    (５ ) 薬 づ く り

  ヒ ト ゲ ノ ム の解 析 か ら つぎ つぎ に み つ か る遺 伝 子 約 一〇万 の中 で、 健 康 にま った く か か わ ら な いも

の は な いと い って よ いだ ろ う 。 そ れ ら は 、 何 ら か の形 で薬 づ く り に関 わ る はず だ 。 こ う し た意 味 で 、

今 日 、 米 国 の べ ン チ ャ ー企 業 を 中 心 に ヒ ト遺 伝 子 のデ ー タ 集 め が 過 熱 気 味 な の は あ る意 味 で当 然 で あ

る。 遺 伝 子 そ のも の の研 究 と 並 ん で遺 伝 子 のは た ら き を調 節 す る仕 組 み の研 究 も 、 同 様 に重 要 に な る。

こ れ ら の知 識 を 総 合 し て何 を ど の よう に薬 と し て使 う か 、 ま た 許 さ れ る か 、 遺 伝 子 治 療 で は ど のよ う な 調 節 系 を 使 った ら よ いか 、 な ど の問 題 に向 か っ て い く は ず で あ る。

    (６ )  ほ か の有 用 生 物 の ゲ ノ ム解 明 への応 用

  ゲ ノ ムを 系 統 的 に解 明 し て いく 方 法 論 、 シ ステ ム、 技 術 が ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト の枠 組 み によ っ

て 確 立 さ れ れば 、 当 然 、 ほ か の生 物 にも 応 用 さ れ るだ ろ う 。 事 実 、 日 本 だ け 見 ても 、 イ ネ 、 酵 母 、 枯

草 菌 、 好 熱 菌 そ の ほ か の有 用 微 生 物 ゲ ノ ム な ど の研 究 が 始 め ら れ て い る。 これ ら は、 品 種 改 良 や有 用 な 生 体 物 質 の生 産 な ど に有 効 に利 用 さ れ る だ ろ う。

    (７ )  波 及効 果

  Ｄ Ｎ Ａ を ど んど ん解 析 す る 強 力 な 技 術 系 の出 現 は、 そ れ だ け で 生 命 科 学 研 究 に大 き な 影 響 を 与 え る 。

そ の上 に、 全 遺 伝 情 報 解 読 の仕 事 の進 展 に し た が って 巨 大 な 量 の情 報 を 扱 う 新 し い情 報 科 学 分 野 が 生

ま れ る。 コン ピ ュー タを 用 い た情 報 の解 析 や デ ー タ ベ ー スづ く り は さ ま ざ ま な 分 野 で重 要 にな っ て い

るが 、 ゲ ノ ム研 究 で は 、 と く に そ れ が 必 要 だ 。 と いう のも た く さ ん の遺 伝 情 報 を 処 理 す る こ と と な ら

ん で、 整 理 で き た情 報 の中 か ら新 し い メ ッ セ ー ジ を 読 み と っ てゆ く 、 いわ ば 暗 号 解 読 の研 究 が 必 要 に

な る か ら であ る (こ の こと に つ いて はす で に く り返 し述 べ てき た)。 こ の よ う な 分 野 のた め の イ ン フ ラ

ス ト ラ ク チ ャ ー の整 備 や 人 材 の養 成 、 研 究 体 制 を 考 え る こ と はす で に現 実 の問 題 と な って い る。

    (８ )  社 会 的 問 題 への 対 処

  こ れ ま で にあ げ た ﹁役 に 立 つ﹂ と は や や ちが う 意 味 を も つが 、 ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト で は 、 各 国

と も 研 究 費 の数 パ ー セ ン ト を 社 会 的 な 問 題 への対 処 に用 い て いる 。 こ れ ま で にあ げ た よ う な こ と が 進

み始 め た と き 、 そ れ が 人 び と の 日常 生 活 にど の よ う な 影 響 を も た ら す か、 ま た思 想 ・価 値 観 な ど を ど

う 変 え る か と いう こ と に留 意 す る 必 要 が あ る から だ 。 ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト は た だ解 析 の み を進 め て い く の で は な い。 社 会 の変 化 を 予 測 し なが ら のプ ロジ ェク ト な の であ る 。

   第 ５ 章   始 ま つた 解 析 作 業 と そ こ か ら学 んだ こ と

  ダ ルベ コの提 案 のと き に は、 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 は 理 念 と し て は け っこう だ が 、 現 実 味 はう す い と 思 わ

れ て い た が 、 そ れ か ら 一〇年 あ ま り た った今 、 そ れ は プ ロジ ェク ト と し て確 実 に成 果 を あ げ て い る。

新 し い こ と が 始 ま る と き は 、 理念 が 重 要 だ が 、 事 を 進 め て いく う ち に、 実 地 に 積 み上 げ ら れ る知 識 と

知 恵 が 大 事 に な って く る。 そ こ で実 際 に仕 事 を 進 め る う ち に わ か ってき た こ と を いく つか 述 べ よ う 。

  解 析 の 戦 略︱︱ 小 さ いゲ ノ ム は 文 字 の解 析 を 、 大 き いゲ ノ ムは 地 図 づ く り か ら

  ヒ ト ゲ ノ ム解 析 の 一つ の柱 と し て 、 三〇 億 文 字 の ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の構 造 を 文 字 配 列 ま で調 べ つく す こ

と が 提 案 さ れ て い る こ と は く り 返 し述 べ た 。 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を 決 め る作 業 のく わ し い説 明 は し な い

こ と に す るが 、 と に か く ひと つ の試 料 を 一回 分 析 す る と 、 今 の技 術 で 四〇〇 文 字 ほ ど 読 め る。 た だ し 、

数 百 文 字 読 む ご と に数 カ所 は読 め な か った り 、 読 み ま ち が え た り す る と こ ろが ど う し ても あ る の で、

一つの試 料 を何 遍 も く り 返 し分 析 す る こ と にな る 。 ま た 二本 鎖 のお の お の を 独 立 に分 析 す る こ と が 必 要 な の で、 仕 事 の 量 は け っこ う 多 く な る。

﹁ヒト ゲ ノ ム の全 文 字 配 列 を 調 べ る と いう 大 変 な こ と な のだ か ら 国 際 協 力 でや ら な け れば な ら な い。

各 国 の分 担 を 決 め 、 ロ シ ア のよ う な 大 国 に は 大 き な 染 色 体 を 受 け も っ ても ら お う ﹂。 プ ロジ ェク ト 発

足 当 初 、 ワ ト ソ ンを 指 導 者 と し た ア メ リ カ で は 、 こ ん な話 が く り 返 さ れ た 。 そ し て前 にも 述 べ た よ う

に当 初 ア メ リ カ は 全 文 字 配 列 決 定 に こ だ わ った 。 こ の た め に、 ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト と は ま さ に道

路 工事 の よ う に片 端 か ら 文 字 配 列 を 決 め る作 業 で あ り 、 そ こ に は何 の 工夫 も いら な い、 ロボ ット の よ

う な機 能 し か要 求 さ れ な い、 こ れ は科 学 者 のや る こと で は な いと いう イ メ ー ジ が お おぜ い の人 の頭 に

こ び り つ い て し ま った 。 し か し、 現 実 に は 端 か ら 読 む と い う こと は 起 こ って いな い。 な ぜ か。 答 え は 簡 単 。 そ れ は現 実 的 で な い か ら だ 。

  実 際 に は、 ヒ ト ゲ ノ ム の地 図 づ く り が 進 めら れ た。 染 色 体 の交 叉 に も と づ く 遺 伝 的 地 図 と Ｄ Ｎ Ａ マ

ー カ ー 間 の文 字 数 にも と づ く 物 理 的 地 図 が あ る こ と は １章 で述 べ た 。 こ の う ち 、 遺 伝 的 地 図 づ く りが

特 別 に熱 心 に 進 め ら れ 、 ア メリ カ は 性 染 色 体 Ｘ と か 一九 番 と か主 な 染 色 体 ご と に 地 図 づ く り の セ ン タ

ー を 置 い て、 これ に取 り 組 ん だ 。 上 手 な 地 図 づ く り に は 工 夫 が 必 要 で 、 皆 で 知 恵 を 出 し な が ら 作 業 は 順 調 に進 ん だ 。

  こ れ に対 し て、 小 さ な ゲ ノ ムを も つ モデ ル生 物 、 た と え ば 大 腸 菌 、 枯 草 菌 、 酵 母 、 線 虫 、 シ ョウ ジ

ョウ バ エ、 シ ロイ ヌナ ズ ナ ( 植 物 ) な ど で は 、 幸 いな こ と に遺 伝 的 地 図 づ く り も 物 理 的 地 図 づ く り も

す で に進 ん で い た。 そ こ で、 予 行 演 習 的 に文 字 配 列 決 定 にと り か か って み よ う 、 そ う す れ ば そ れ が 技

術 開 発 の引 き 金 にも な る と いう 考 え が 有 力 で 、 主 に ヨー ロ ッパ (主 と し て酵 母 )、 そ れ か ら 日 本 (大 腸

菌 、枯 草 菌 、 酵 母 な ど) で こ のよ う な 生 物 の文 字 を 読 む 作 業 が 試 験 的 に始 ま った 。 ゲ ノ ム の大 ・小 によ って 攻 め方 を 変 え る こ の戦 略 は、 幸 い にも う ま く 進 ん で来 た。

  予 定 よ り も 速 い テ ンポ の ヒ ト ゲ ノ ム の地 図 づ く り

  ヒ ト ゲ ノ ム で の地 図 づ く り 、 と く に 遺 伝 的 地 図 づ く り の仕 事 は す ぐ に軌 道 に の った。 ヒト ゲ ノ ムＤ

Ｎ Ａ は 二 二本 の常 染 色 体 と 性 染 色 体 Ｘ Ｙ の 二 つ、 つま り 二 四種 類 の染 色 体 に配 分 さ れ て い るが 、 そ れ

ぞ れ の染 色 体 に つい て、 世 界 のど こ か に は興 味 を も って 研 究 し て いる 人 が い る。 ど の染 色 体 にも 、 必

ず 病 気 の原 因 にな る遺 伝 子 、 あ る い は そ う で はな い か と 疑 わ れ る遺 伝 子 が 存 在 し て い る か ら であ る 。

そ こ で、 ゲ ノ ム計 画 が 始 ま る と 、 そ れ ら の人 び と が 集 ま って情 報 を 交 換 し あ い 互 い の 成 果 を検 討 し あ

う 協 力 態 勢 が と ら れ た 。 た く さ ん の遺 伝 子 や マー カ ー Ｄ Ｎ Ａ の位 置 決 めを し た地 図 が 緻 密 に な れ ば な

る ほ ど 、 これ か ら 見 つけ な け れ ば な ら な い遺 伝 病 や が ん な ど の遺 伝 子 の研 究 に役 に た つ。 こ のあ た り

の事 情 に つい て は ３章 の ポ ジ シ ョナ ル ・ク ロー ニング に よ って病 気 の遺 伝 子 を 追 い つめ た話 を 思 い出

し て い た だ き た い。 ゲ ノ ム解 析 のお かげ で こ の よ う な 仕 事 が つぎ つぎ と で き る よ う に な った の であ る 。

  と に か く 、 ゲ ノ ム計 画 が 始 ま って数 年 のう ち に、 多 型 マー カ ーを 取 り 入 れ た遺 伝 的 地 図 は 画 期 的 に

緻 密 な も の に な った。 遺 伝 子 だ け を マー カ ー に し て い た時 代 と く ら べ ると 二桁 以 上 の緻 密 さ であ る。

  一九 九 三 年 にな って 、 ア メ リ カ のＮ Ｉ Ｈ (国立 衛 生 研 究 所 ) と フ ラ ン ス の Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ (ヒト多 型 研 究

セ ンタ ー) は共 同 し て 一挙 に 一五〇〇 を 超 す 多 型 マー カ ーを 含 んだ ヒト の遺 伝 的 地 図 を 発 表 し た 。 マ

ー カ ー 間 の平 均 距 離 は 二 セ ン チ モ ル ガ ン (一セ ン チ モ ルガ ンは地 図 の単 位 で、 約 一〇〇万 文 字 に相 当 す

る) と な っ て い る。 つま り 二〇〇 万 文 字 ご と に何 か 目 印 の つい た 地 図が でき た わ け で、 こ れ は素 晴 ら

し く 有 効 だ と 人 び と を 驚 か せ た。 し か も 一九 九 五年 に は 六〇〇〇 の多 型 マー カ ー が マ ップ さ れ 、 こ れ 以 上 緻 密 にす る 必 要 は な く な った の で あ る。

  こ こ で 目 ざ ま し い活 躍 を し た の はＣ Ｅ Ｐ Ｈ であ る 。 彼 ら の努 力 で 、 遺 伝 的 地 図 づ く り に使 い や す い

Ｄ Ｎ Ａ が た く さ ん集 め ら れ 、 世 界 に供 給 さ れ た。 Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ 自 身 も Ｄ Ｎ Ａ を 分 析 す る自 動 装 置 を 開 発 し 、

人 を た く さ ん集 め て作 業 を ど ん ど ん進 め た 。 日本 人 研 究 者 と し て、 多 型 マー カ ー の コ レク シ ョ ン に お

お い に貢 献 し た の は 、 癌 研 究 所 の中 村 祐 輔 ( 現 在 、 東 京 大 学) グ ル ー プ であ る。

  プ ロジ ェク トと いう 形 で、 国 際 協 力 が 進 め ら れ た こ と と 、 問 題 意 識 を は っき り も って研 究 を進 め た

グ ル ー プ が 存 在 し た こ と が 、 協 力 と競 争 を 見 事 に成 り 立 た せ 、 予 想 以 上 の進 展 を も た ら し た の であ る 。

  す で に紹 介 し た よう に、 ヒ ト ゲ ノ ム計 画 が 始 ま る前 に病 気 の遺 伝 子 を 追 い つめ た 先 駆 者 は、 苦 労 を

重 ね て四 番 や 七 番 染 色 体 の 一部 分 の地 図 を 作 った のだ った 。 そ れ が 今 で は 、 ヒト ゲ ノ ム全 体 にわ た っ

て、 地 図 が でき 上 が って し ま った の で あ る。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 が 病 気 への対 処 を 強 く 意 識 し て 企 画

さ れ た 以 上 、 まず 細 密 な 遺 伝 的 地 図 の作 成 への挑 戦 が 第 一の作 業 にな った の は当 然 で あ り 、 そ の意 味 で の こ の計 画 の滑 り 出 し は 順 調 と い え よ う 。

で き て い る た め に マー カ ー と し て使 った 多 型 Ｄ Ｎ Ａ を 含 ん で い る断 片 は、 遺 伝 的 地 図 と 対 比 す れ ば そ

  遺 伝 的 地 図 の整 備 に つれ て物 理 的 地 図 づ く り も 急 速 に進 展 し てき た 。 遺 伝 的 地 図 づ く り が き ち ん と

れ が ゲ ノ ム の ど こ に 由 来 し た も の かが す ぐ に わ か る 。 そ れ ど こ ろ か 、 多 型 でな く ても 、 自 分 が 手 にし

た Ｄ Ｎ Ａ が ゲ ノ ム、 具 体 的 に は何 番 の染 色 体 のど こ に位 置 す る か を 決 め る こ と も 容 易 にな ってき た 。

こ こ 数 年 のあ いだ に物 理 的 地 図 を つく る た め の技 術 が つぎ つぎ と 開 発 さ れ た か ら であ る。

  こ う し て た く さ ん の断 片 の位 置 が 決 め ら れ る よ う に な った の で、 あ る染 色 体 のど こ か を 調 べ た いと

思 え ば 、 必 ず そ こ を カバ ー す る断 片 (群 ) が 手 元 にあ り 、 し かも 遺 伝 的 地 図 が 整 って い る と いう 便 利

な 時 代 が や っ てき た。 ゲ ノ ム の組 織 的 な 文 字 配 列 解 析 に 近 づ いた と い って よ い。 ゲ ノ ム研 究 の歴 史 を

追 う と (歴 史 と い っても ほ ん の短 い期 間 な のだ が )、 着 々と 新 し い技 術 が 開 発 さ れ 、 そ れ を 用 い た 体 系

的 な 研 究 が 進 ん でき た 跡 が 見 え る 。 遺 伝 的 地 図 、 物 理 的 地 図 を つく る 仕 事 は ヒト ゲ ノ ム解 析 プ ロジ ェ

ク ト の開 始 時 に予 測 し て いた よ り も か な り 速 い テ ンポ で進 ん だ 。 ゲ ノ ム解 析 は完 全 に 現 実 味 を 帯 び て き た の で あ る。 ゲ ノ ム時 代 の到 来 を 実 感 す る 。

  ゲ ノ ム 全 体 を カ バ ー で き る 断 片 を 集 め る︱︱ フ ラ ン ス 民 間 団 体 の力

  順 調 に進 ん で い る と 述 べ た が 、 そ れ に はど の よ う な 具体 的 な努 力 が あ った か、 前 章 で紹 介 し た ヒ ト 多 型 セ ン タ ー (Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ) の活 動 を も う 少 し く わ し く 述 べ て お こう 。

  彼 ら は 十 分 緻 密 な遺 伝 的 地 図 が でき 、 そ こ に位 置 づ け ら れ た 遺 伝 子 や マー カ ー を 含 んだ Ｄ Ｎ Ａ 断 片

の セ ットが そ ろ い、 各 断 片 の制 限 酵 素 地 図 が 作 ら れ 、 そ れ ら を 統 合 し た 物 理 的 地 図 が 完 成 さ れ た と い

う 状 況 が 現 実 的 にな ってき た と き 、 つぎ に小 さ な 断 片 を 用 意 し 、 そ れ を 分 析 でき る よ う に整 理 す る コ

ンテ ィグ 作 り に も 力 を 入 れ て い た 。 Ｄ Ｎ Ａ の断 片 を た く さ ん集 め て 並 べ る と い っても 、 実 は そ れ は 、

﹁言 う は 易 く 、 行 う は 難 し﹂ の手 強 い段 階 で あ る。 ゲ ノ ム の全 Ｄ Ｎ Ａ は 三〇 億 文 字 、 今 、 作 れ る断 片

は 五 万 文 字 であ る。 こ こ で 必 要 な 断 片 の最 少 の数 は 三〇 億÷ 五 万＝ 六 万 だ が 、 重 な り が 避 け ら れ な い

の で、 実 際 に は こ の 一〇倍 は 必 要 であ る。 一つが 五 万 文 字 の断 片 を 六〇 万 ほど 作 り 、 せ っせ と 調 べ な

く て は な ら な い の だ 。 六〇 万 !  大 変 な 数 だ 。 し かも こ の作 業 を始 め て み る と 、 全 ゲ ノ ムを カ バーす

る 完 全 な 整 列 ク ロ ー ン を作 る こと は な か な かむ ず か し い こ と が わ か って き た。 部 分 的 に は う ま く 並 ぶ

のだ が 、 な ぜ かギ ャ ップ が で き て、 な か な か埋 ま ら な い と こ ろが 出 る の であ る 。 研 究 と いう も の は 、

ど う も 計 算 通 り に は いか な いも の だ 。 あ と で調 べ直 す と 、 思 い通 り に い か な か った と こ ろ に こ そ 、 お

も し ろ い秘 密 が あ る こ と が 多 い の で、 こ こ に も 何 かが あ る かも し れ な い。

  さ し あ た り の問 題 解 決 と し て試 みら れ た のが 、 も っと 大 き な 断 片 を 扱 う シ ステ ムを 開 発 し て断 片 の

数 を 六〇 万 な ど と いう と て つも な い数 か ら も う 少 し 小 さ いも の に し よ う と いう アイ デ ア であ る。 こ れ

ま で は大 腸 菌 のプ ラ ス ミ ド を 運 び 手 と し て 五 万 程 度 の断 片 を扱 って い た の であ る 。 そ こ で 、 酵 母 を 宿

主 に し て 、 Ｙ Ａ Ｃ (Y eat sAr ti f ic ai l hC rm oosm oe＝酵 母 人 工染 色 体 ) と 呼 ば れ る プ ラ ス ミド を 使 い、

一〇〇 万 文 字 の断 片 を 運 べ る系 が 開 発 さ れ 注 目 さ れ た。 こ の原 理 は す ば ら し か った のだ が 、 実 際 に は

Ｙ Ａ Ｃ に組 み こ ん だ ヒト のＤ Ｎ Ａ が 不 安 定 だ った り 、 妙 な 構 造 に変 わ って し ま った り し て 手 を 焼 か せ

た 。 そ こ で フラ ン ス のＣ Ｅ Ｐ Ｈ と そ の兄 弟 分 のジ ェネ ト ン ・グ ル ープ は ま ず 、 組 換 えを 起 こ し に く い

宿 主 菌 を 使 えば 、 こ の問 題 を か な り の程 度 に乗 り 越 えら れ る こ と を 発 見 し、 一〇〇 万 文 字 の Ｄ Ｎ Ａ 断

片 を 組 み こ んだ セ ット を ど ん ど ん作 った 。 彼 ら は つぎ に、 Ｄ Ｎ Ａ 自 動 分 析 装 置 を 開 発 し 、 そ の威 力 で、

一九 九 三年 にと う と う ヒ ト の全 ゲ ノ ム の大 部 分 を ほ と ん ど 切 れ 目 な く カ バー でき る セ ッ トを 作 り 上 げ

て し ま った 。 具 体 的 には 二 二種 の常 染 色 体 と 性 染 色 体 、 つま り 二四 種 の染 色 体 一本 一本 を カ バ ーす る 大 き な 整 列 ク ロ ー ンが でき 上 が った 。

  二 一番 の染 色 体 を 例 に Ｙ Ａ Ｃ で 作 った 整 列 ク ロー ンが ど のよ う な も の か 、 そ の 一部 を １ 章 の図 ５

、 (31 ペ ージ) に示 し た 。 ジ ェネ ト ン と 、 Ｃ Ｅ Ｐ Ｈ は ４章 でも 紹 介 し た よ う に 、 民 間 の研 究 機 関 であ る。

一国 の民 間 研 究 機 関 が ほ と ん ど 独 力 で、 こ ん な 大 き な 作 業 を し てし ま う と は 驚 き であ る 。 こ う い う と

こ ろが 、 研 究 者 以 外 には 実 感 さ れ にく いと こ ろ な のだ が 、 こ こ ま で読 ん で 下 さ った 方 に は、 そ の大 変 さ を 少 し は わ か って いた だ け る の で は な い か と 思 う 。

  し か も 、 これ も す で に ふ れ たが 、 こ の背 景 に は、 彼 ら が 単 独 で、 一般 の人 び と か ら 毎 年 約 三〇 億 円

を 超 す 寄 付 金 を 得 て、 そ れ を 自 由 に使 って仕 事 が で き た と い う事 情 が あ る。 彼 ら は 、 こ の地 図 が で き

れ ば 遺 伝 病 の原 因 と な る遺 伝 子 探 し が で き 、 難 病 の子 供 を 救 え ると いう こ と を テ レビ で訴 え 、 そ れ に

こ た えて寄 付 が 寄 せ ら れ た の であ る 。 募 金 は 毎 年 行 な わ れ て い る。 こ の研 究 チ ー ム のリ ーダ ー の Ｄ ・

コー エ ンは い って い る 。 ﹁政 府 の お 金 に頼 ら な か った か ら 機 動 性 が 出 せ た。 行 政 の 干 渉 が な く 、 創 意

を 自 由 に活 かす シ ステ ム の お かげ で、 必 要 な と こ ろ に お金 を 使 い、 思 いど う り に 仕 事 が でき た 。﹂

  現 代 の研 究 のあ り方 と し て非 常 に興 味 深 い チ ャ レ ンジ だ 。 そ し て、 い か にも フ ラ ン スら し い。 ち な

み に 三〇 億 円 は 日 本 の 五 つ の省 庁 が 年 間 に支 出 す る ゲ ノ ム解 析 経 費 の総 額 よ り少 な い。 こ のお 金 が 縦

割 り で な く 、 ﹁オ ー ルジ ャ パ ン﹂ と いう 視 点 で 調 達 で き 、 ま た、 必 要 な 仕 事 を 存 分 に進 め る と い う 視

点 で有 効 に使 え た ら 、 日 本 で も こ れ と 同 程 度 の こ と は で き た と 思 う 。 今 の 日本 の研 究 者 の レ ベ ル から

見 て。 と こ ろ が 現 実 は、 最 も 必 要 な と こ ろ に は分 析 用 の装 備 を 一台 お く こと さ えで き ず 、 人 手 のな い

ほ か のと こ ろ に何 台 も 置 かれ て い る と い う よ う な こ と が 起 き て い る。 考 える余 地 が 多 分 にあ る と い う のが 現 場 の気 持 ち であ る 。

  フ ラ ン ス の 五倍 の規 模 の研 究 費 を 使 う 米 国 は 、 ヒ トゲ ノ ム の マ ップ づ く り に最 も 大 き な 力 を 注 い で

い たが 、 フ ラ ン ス の成 果 を 見 て、 そ れ ま で立 て て いた 五 カ年 計 画 を 三 年 で見 直 す 決 断 を し た。 思 いが

け ず 、 仕 事 が 早 ま った か ら だ 。 今 、 米 国 も ふ く め て 、 世 界 の大 部 分 のゲ ノ ム研 究 者 は あ る染 色 体 、 ま

た は そ の特 定 領 域 に つい て 、 Ｃ Ｅ Ｐ Ｈが 作 成 し た も の よ り さ ら に細 密 な 物 理 的 地 図 を 作 る努 力 を し て

いる 。 こ れ に と も な って文 字 配 列 決 定 に 入 れ る と いう 雰 囲 気 が い よ い よ濃 厚 に な って き た。

  そ の中 で 二 一番 染 色 体 の中 の ダ ウ ン症 の原 因 遺 伝 子 が あ る あ た り を と く にく わ し く 解 析 し て い る の

は東 大 の榊 グ ル ープ と が ん セ ン タ ー の大 木 グ ル ープ であ る。 具 体 的 な 分 析 結 果 は 、 す で に ほ か の病 気

で紹 介 し た方 法 と 同 じ な の で省 略 す る 。 日 本 で も 着 実 に仕 事 は進 ん で い る。 ヒ ト ゲ ノ ム と いう 、 目 に

は 見 えず 、 し かも 膨 大 で 手 の つけ よ う の な か った 相 手 が だ ん だ ん 整 理 さ れ 、 着 実 に 研 究 でき る見 通 し が は っき り し てき た ので あ る 。

  大 量 の 文 字 解 読 の時 代 が や って く る

  こ う し て ヒト ゲ ノ ム の地 図 が 整 備 さ れ 、 部 分 的 と は い え Ｄ Ｎ Ａ 断 片 の材 料 が そ ろ う に し たが っ て、

文 字 解 析 にと り か か る 準 備 が 整 ってき た と いう 気 持 ち が 研 究 者 のな か に高 ま って き た。 これ と 並 ん で、

モデ ル生 物 の ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の文 字 解 析 作 業 が は か ど り (後 述 )、 今 の技 術 で も二 一番 の よ う に、 小 型

の ヒト 染 色 体 Ｄ Ｎ Ａ (五〇〇〇 万 文 字 く ら い) な ら ば 、 数 年 で端 か ら 端 ま で、 文 字 配 列 を 決 め て し ま

える シ ス テ ム と ノ ウ ハウが でき 上 が り つ つあ る。 ヒ ト ゲ ノ ム に関 し て、 大 規 模 な 文 字 解 読 時 代 が や っ

てき た と い える 。 試 料 調 製 の ステ ップ を 合 理 化 し て 、 自 動 分 析 装 置 を た く さ ん並 べれ ば 、 け っこ う い

け る ⋮ と いう 経 験 が 積 み上 が って き た のだ 。 二〇 ∼ 三〇 台 の分 析 装 置 に適 切 な 技 術 者 チ ー ムを 配 分 し 、

相 当 の経 費 を 与 えれ ば 、 年 間 に数 千 万 か ら 数 億 文 字 を 決 め る こ と が でき る の であ る。 最 近 は 一〇〇 台 規 模 の装 置 を 置 い た セ ンタ ーが いく つか の国 で企 画 さ れ 始 め た 。

  こ の や り 方 は 、 いわ ば 、 力 づ く の突 進 だ が 、 新 し い分 野 が 拓 け る と き に は、 エ レガ ン ト で ス マー ト

な方 法 や 装 置 の出 現 を 待 って い る う ち に基 本 的 な 仕 事 は 片 づ い て し ま い、 新 し い方 法 や 装 置 は いよ い

よ 企 業 な ど を 含 む 応 用 分 野が 入 り こ ん でき て か ら そ こ で 使 わ れ る と いう ケ ー スが 多 い。 応 用 分 野 と し

て いま 考 えら れ る大 き な も の は 、 Ｄ Ｎ Ａ 診 断 であ る 。 そ れ が 普 及 し 、 重 要 性 が 増 し た と き に は ス マー

ト な 方 法 が で き て、 事 は ス ム ー ズ に運 ぶ よ う に な って い るだ ろ う 。 そ の 頃 に は Ｄ Ｎ Ａ 分 析 の需 要 はさ ら に 二桁 か 三桁 高 い レ ベ ル に な って い る はず だ 。

  現 実 にも ど り 、 現 行 の ﹁力 づ く 方 式 ﹂ が う ま く機 能 す る か ど う か に は 二 つ の要 因 が 関 係 す る。 リ ー

ダ ー の素 質 と 、 十 分 に は た ら け る環 境 、 いわ ば サ ポ ー ト シ ス テ ム だ。 そ う は い っても 、 今 の装 置 で は

一回 に分 析 で き る の は 四〇〇 ∼ 六〇〇 文 字 。 ま だ 小 型 の染 色 体 の 全 文 字 配 列 を決 め る の で さ え大 変 だ 。

そ こ で自 ず と 、 大 き な グ ル ー プが 染 色 体 の全 体 を 、 小 さ な グ ル ー プ は と に か く ヒ ト ゲ ノ ム の中 の重 要

な と こ ろ 、 と く に 重 要 な 病 気 の遺 伝 子 のあ る あ た り を 調 べ よ う と いう 分 担 に な って い る。 力 づ く と は

言 っ ても 遺 伝 子 と し て は たら い て いな い と こ ろ を 含 め て、 配 列 を 決 め る作 業 を ど ん ど ん進 め る た め に

は 、 今 よ り数 十 倍 、 でき れ ば 百 倍 高 い効 率 で分 析 が で き る よ う な 技 術 と シ ス テ ムが ほ し い、 そ の よう な 要 望 が 高 ま って お り、 そ れ に こ た え る努 力 も 続 け ら れ て い る。

  プ ロジ ェク トが 始 め ら れ た と き に は、 研 究 者 の中 でも 非 現 実 と いう 人 が 少 な く な か った ヒ ト ゲ ノ ム

の解 析 は 、 一部 力 づ く方 式 で 解 析 を す す めな が ら 、 よ り 優 れ た技 術 や 人 材 を 育 て る と いう 姿 勢 が は っ き り し て き た。

  ゲ ノ ム のデー タ ベー スづ く り

  こ れ ま で何 度 も 述 べ た よ う に 、 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 は病 気 への対 処 が 一 つ の大 き な 動 機 づ け と な っ

て お り、 ま た そ れ を 目 的 にし て参 加 し て いる 人 が 少 な く な い。 こ の よ う な 研 究 を 一人 一人 の動 機 ・努

力 ・成 果 に と ど めず に、 プ ロジ ェク トと し て始 め た と いう 利 点 を 出 す と す れ ば 、 最 も 大 切 な こ と は 、

皆 で お 互 い のデ ー タ を 利 用 でき る公 共 のも のと す る こ と であ る。 プ ロジ ェク ト と い っても 、 宇 宙 開 発

や 加 速 器 を 用 い た素 粒 子 研 究 の よ う に、 お おぜ い の研 究 者 が ひ と つ の場 に集 ま って共 同 で研 究 す る必

要 は な い。 独 立 し た グ ル ープ が 、 研 究 し て い る の であ り 、 こ れ が プ ロジ ェク ト であ る と いう 具 体 的 な 姿 は 情 報 を 交 換 しデ ー タ を 共 有 す る こ と な の であ る 。

  そ こ で 、 科 学 者 た ち は追 い求 め て い る疾 病 ご と に、 ま た自 分 の解 析 し て い る染 色 体 ご と にデ ー タを

持 ち 寄 って、 た び た び 集 ま って は 最 新 情 報 を 交 換 し 、 国 際 的 に共 通 のデ ー タ ベ ー スを 作 って い る 。 ゲ

ノ ム の研 究 者 が でき る限 り 集 ま る大 が か り な 国 際 会 議 も 開 か れ て い る。 一九 九 一年 に ロ ンド ン、 一九

G enm oe

九 三 年 に は神 戸 で そ れ が 催 さ れ た 。 一九 九 六 年 には ハイ デ ル ベ ル ク で の開 催 が 予 定 さ れ て い る。

  こ のよ う に 世 界 中 の研 究 者 が 協 力 し て 研 究 を 進 め る た め に 、 任 意 団 体 Ｈ Ｕ Ｇ Ｏ (H uman

Organiat si on ヒ トゲ ノ ム解 析 機 構 ) が デ ー タ ベ ー ス作 り を 進 め る 環 境 を 整 え た り 、 会 議 の世 話 を し て

い る こ と はす で に述 べ た。 集 め ら れ た デ ー タ は ジ ョ ンズ ・ホプ キ ン ス大 学 (米 )に置 か れ た  Genome

Dat a Base(Ｇ Ｄ Ｂ) で統 合 さ れ 、 そ こ に ア ク セ スす れば 、 自 分 の調 べ た い 遺 伝 病 は ど こ に マ ップ さ

れ て いる か、 そ の付 近 に は ど のよ う な 遺 伝 子 や マー カ ーが あ る か 、 ま た す で にど の よ う な物 理 的 地 図

が でき 上 が って い る か、 Ｄ Ｎ Ａ 断 片 の整 備 状 況 は ど う か 、 等 々 のデ ー タ に リ ア ルタ イ ム で接 す る こ と

L ne i Mendealni h I en r i tancein M an＝ ヒト の メンデ ル遺 伝 に関 す る オ ンラ イ ン検 索) と 名 づ

が でき る 。 こ れ が プ ロジ ェク ト の姿 であ る 。 六 五〇〇 余 り にも のぼ る遺 伝 病 に関 す る医 学 的 記 載 も Ｏ Ｍ Ｉ Ｍ (On

け ら れ た デ ー タ ベ ー スに常 に整 理 さ れ て お り 、 同 じ ジ ョ ンズ ・ホ プ キ ン ス大 学 で ア ク セ ス でき る 。

  く り 返 し述 べ てき た よ う に 、 ゲ ノ ム研 究 の重 要 性 は 、 大 量 の情 報 の生 産 に あ り 、 そ れ を整 理 し てす

ば や く 入 手 で き る よ う にす る シ ステ ム の 必 要 性 は だ れ にも わ か って い た の に 、 事 が 動 い て み る と 、 や

は り そ れ は 米 国 に でき た と いう のが 現 実 であ る 。 デ ー タ ベ ー ス作 り の大 切 な と き に、 さ っと 機 動 力 の

あ る と こ ろ を 見 せ る のは さ す が だ 。 一方 、 わ が 国 で は ﹁マル チ メデ ィ ア時 代 到 来 ﹂ な ど と か け 声 ば か

り は高 いが 、 現 実 に そ れ を作 るだ け の能 力 や デ ー タ が あ る と こ ろ に は タ イ ム リ ー に具 体 化 への支 援 が

来 な い の であ る。 こ の体 質 で本 当 に意 味 のあ る活 動 が こ れ か ら でき る の か ど う か 。 か け 声 で な く 、 世

界 中 の人 び と が 喜 ん で使 う デ ー タ ベ ー ス の実 体 を 作 れ る よ う に早 く な ら な いも のだ ろ う か。

  ヒ ト ゲ ノ ム の解 析 に携 わ って い る個 々 の研 究 者 のす べ てが 、 革 命 的 な 成 果 をあ げ る わ け で は な い。

し か し、 デ ー タ ベ ー ス のお かげ で、 た と えば 新 し い遺 伝 病 の リ ンケ ージ 解 析 が 精 密 に でき 、 し か も 基

礎 的 情 報 が 共 有 でき て い る ので 、 こ れ ま で にく ら べ て 、 格 段 の た や す さ と スピ ード で、 望 み の遺 伝 子 にた ど り つく こ とが でき る時 代 に な った。

  さ ら に ヒト の全 遺 伝 子 に関 す る詳 細 な 情 報 が 蓄 積 し つ つあ る今 、 そ の成 果 は ヒト を 扱 う 医 学 だ け で

な く 、 生 物 学 全 体 に驚 く ほど 役 立 つも のと な って い る こ と も 特 記 し て お き た い。 こ れ か ら 先 、 皆 の研

究 成 果 を 集 め、 さ ら に充 実 し た デ ー タ ベ ー スを 作 る こと によ っ て、 生 物 研 究 に革 命 的 な 発 展 が も た ら

さ れ る こ と は疑 いな い。 研 究 は、 た った 一人 の人 が 突 出 し た成 果 を 出 す 時 代 か ら 、 着 実 な 研 究 の 量 と

積 み 上 げ が 革 命 にな る と いう 時 代 に移 り つ つあ る と い って よ いだ ろ う 。 こ れ は従 来 の生 物 学 の スタ イ

ルと は か な り ち が う し 、 生 命 研 究 のす べ てが こ のよ う な 形 で進 めら れ る も の で も な い。 し か し、 生 物

学 全 体 に と って 、 こ の よ う な 研 究 が も つ意 味 、 時 代 と し て の意 味 は し だ い に大 き く な るだ ろ う し 、 ま

た こ れ を 認 め て い か な け れ ば 学 問 と し て新 し い 展 開 は な く 、 社 会 のな か で の意 味 も 小 さ く な っ て し ま う 。 生 物 学 は 動 き つ つあ る 。

  だ れ のゲ ノ ム を 解 析 す る の か

﹁だ れ の ゲ ノ ムを 分 析 す る のか 。﹂ こ の問 い は よ く 出 さ れ る。 デ ー タ ベ ー ス作 り が 始 ま った と いう け

れ ど 、 い った いだ れ のデ ー タ を 集 め て いる のだ ろ う 。 疑 問 に思 って いる 方 も 少 な く な い だ ろ う。 ひ と

り ひ と り の ヒ トが 皆 、 ち が った ゲ ノ ムを も って い る (一卵 性 双 生児 を除 い て)。 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ に は 個 人

に よ って い ろ い ろ な 部 分 に ちが いが あ る の で、 そ の よ う な多 型 マー カ ー を 目 印 と し て使 って地 図 を つ

く って き た こ と は く り返 し 述 べ た。 同 じ 両 親 か ら 生 ま れ た 兄 弟 姉 妹 で さ え 、 受 け と る染 色 体 が 異 な り 、

ま た Ｄ Ｎ Ａ 組 換 え も 起 き る の で 、 一人 と し て 同 じ ゲ ノ ムは な い。 ﹁標 準 の ヒ ト﹂ は な い の で あ る 。 一

方 、 こ う い う こ と も わ か って き た。 人 種 が ち が う と 、 皮 膚 や 眼 の色 、 顔 の形 な ど 遺 伝 的 な ち が いが 目

に つくが 、 ゲ ノ ム全 体 か ら み れ ば 、 そ の ち が いは 微 々た る も のだ と いう こ と であ る 。 人 種 間 の差 は人

と い う集 団 の中 で 各 人 が も って い る 差 に 比 べ て 大 き く な い の であ る 。 と いう こと は 、 だ れ を 調 べ て も 大筋 は同 じと いう ことだ。

  ヒ トゲ ノ ム分 析 に お い て は 、 一人 一人 の研 究 者 が 、 私 は こ の サ ンプ ルを 使 って、 ゲ ノ ム の こ の領 域

を 研 究 し ま す ﹂ ﹁私 は あ の サ ンプ ルを 使 って 、 こ ち ら を 調 べ ま す ﹂ と いう よ う に 身 近 な素 材 で研 究 を

進 め 、 そ の デ ー タを も ち よ って、 そ れ を 切 れ 目 な く つな い で い く と いう こ と にな って いる 。 こ う し て、

ヒト ゲ ノ ム の全 デ ー タを 作 り 上 げ れ ば 、 と り あ え ず 十 分 活 用 で き る と い う こ と だ 。 身 近 に手 に入 る 試

料 か ら 始 め る と いう 現 実 的 問 題 と 、 標 準 の人 は いな い と いう こ と 、 し か も ど れ だ け ちが って も 、 や は

り ヒ ト は ヒ ト、 人 種 が ち が った か ら と い っ てそ れ ほ ど の差 は な い と いう 事 実 か ら 、 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 は ﹁寄 せ 木 細 工方 式 ﹂ で進 めら れ て いる ので あ る。

  病 気 に関 わ る 重 要 な 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ のあ る と こ ろ 、 特 別 な多 型 マー カ ー のあ る と こ ろ 、 ゲ ノ ム の構 造

上 と く に大 切 な と こ ろ な ど に つ いて は、 今 後 いく つも の成 果 を 持 ち 寄 った比 較 研 究 が 始 ま る だ ろ う 。

こう し た た く さ ん の例 を 集 め て、 ﹁横 に 拡 げ る﹂ 作 業 で、 デ ー タ ベ ー ス の厚 みが 増 し て い く こ と に な

る。 そ う な れ ば 共 通 性 と 同 時 に、 多 様 性 、 つま り ち が い の意 味 ま で考 え ら れ る こ と に な るだ ろ う 。

  つま り 、 こ こ で明 確 に し てお き た い こと は 、 ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は 個 人 の解 析 を し て い る の で

は な い と いう こ と だ 。 あ な た の こ と を 知 ろ う と し て い る 研 究 で は な く 、 ﹁ヒ ト﹂ と い う 種 の基 本 デ ー タづ く り な の で あ る。

  ヒ ト に つ いて の知 識 が 得 ら れ た 後 、 これ を ど う 展 開 し て いく か。 も ち ろ ん、 得 ら れ た知 識 を 用 い て

個 人 のデ ー タ を 得 る 方 向 に進 め る こ と も で き る。 と く に こ のプ ロジ ェク ト で最 初 に 明 ら か にさ れ る の

が 、 病 因 と な る遺 伝 子 で あ る こ と か ら も 医 療 に ど の よ う に活 用 す る か と いう 問 題 は 当 然 出 てく る。 し

か し 、 そ れ は こ の プ ロジ ェク ト と は 本 来 別 のも のと し て改 め て議 論 す べ き テ ー マで あ る 。 そ れ に つ い

て は、 ６ 章 の社 会 問 題 のと こ ろ で ふ れ よ う 。 念 の た め も う 一度 確 認 し て お く 。 ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は ヒ ト を 知 る の であ り 、 個 人 を 対 象 にす る も の で は な い。

  モ デ ル 生 物 の 文 字 の解 析︱︱ 大 腸 菌 の小 原 マ ップ と 由 良プ ロジ ェク ト 、 そ れ に 枯 草 菌

  科 学 研 究 で は 、 まず 簡 単 な も の か ら 手 を つけ て、 次 第 に複 雑 な も の に攻 め のぼ って いく のが 、 常 識

的 な や り 方 な の に、 いき な り ヒト ゲ ノ ムと いう 大 型 の情 報 系 の解 析 にと り つい た 理 由 は す で に述 べ た。

し か し、 こ のプ ロジ ェク ト の 五本 の柱 にも 入 って い る よ う に 、 現 実 に は、 ゲ ノ ム の全 文 字 配 列 を 小 さ

な ゲ ノ ム生 物 を 対 象 に進 め る モデ ル的 作 業 が 必 要 であ り 、 事 実 そ れ が 進 行 し て い る。 そ の様 子 を 見 る こと にしよう。

  ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の文 字 配 列 の決 定 に取 り か か る に は 、 いく つか の条 件 が 整 って い る 必要 が あ る こ と を

も う 一度 思 い返 し て み よ う 。 ① ゲ ノ ム の遺 伝 的 地 図 が か な り の密 度 で作 ら れ て い る こ と (ヒト の場 合

に は、 多 型 マーカ ーが 多 く使 わ れ て いた が、 バ ク テ リ アな ど で は Ｄ Ｎ Ａ のほ と んど が 遺 伝 子 な の で、遺 伝

子 を マー カ ー に使 って遺 伝 的 地 図が つく ら れ る)。② ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ を 断 片 にし て取 り 出 し 、 そ のＤ Ｎ Ａ

が ゲ ノ ム のど こ に由 来 す る も の か 、 そ の Ｄ Ｎ Ａ に は ど のよ う な 制 限 酵 素 切 断 部 位 が あ る か を 調 べ た 物

理 的 地 図 が でき て い る こ と 。 ③ これ ら の マ ップ の助 け を 借 り て 、 ゲ ノ ム の部 分 を す べ て カバ ーす る よ

う にＤ Ｎ Ａ の断 片 を さ ら に 小 さ く 分 割 し て、 直 接 文 字 配 列 の決 定 作 業 に取 り か か れ る 材 料 が 整 って い

る こと 。 ④ 一〇〇 近 い複 雑 な 反 応 を ま ち が いな く こな す ロボ ッ ト (人 が 手 作 業 で や る こ とも あ る)、 能

力 の高 い文 字 配 列 決 定 装 置 (シ ーケ ンサ ー)、 出 てき た結 果 を コン ピ ュー タ で チ ェ ック し て、 整 理 ・保

存 ・検 討 が でき る 環 境 。 ⑤ こ れ ら の作 業 を 着 々と 実 行 でき る 環 境 と 、 注 意 深 く 勤 勉 な 研 究 者 。 ⑥ こ う

いう 努 力 を サ ポ ー ト す る シ ス テ ム。 も ち ろ ん 、 そ れ に は 研 究 資 金 が 重 要 な も のと し て含 ま れ る。

  分 子 生 物 学 の モデ ル生 物 と し て 研 究 さ れ てき た バ ク テ リ ア (大 腸 菌 や 枯 草 菌 ) や 酵 母 、 線 虫 な ど で

は① ∼④ の条 件 が す で に満 た さ れ て い る。 ⑤ の条 件 を 満 足 す る研 究 者 は 、 わ が 国 だ け でも 百 グ ル ープ

は軽 く 超 す だ ろ う 。 つま り 、 こ れ ら の生 物 の ゲ ノ ム解 析 は、 そ の気 にな り 、 か つ⑥ が み た さ れ れ ば 可 能 な 状 態 にあ る のだ 。

  例 を 大 腸 菌 に と ろ う 。 こ の ﹁有 名 菌 ﹂ は 三〇 年 余 り に わ た って 、 分 子 生 物 学 で愛 用 さ れ てき た の で 、

す で に 一三〇〇 ほ ど の遺 伝 子 が リ ス ト ア ップ さ れ 、 そ の相 互 の位 置 を 示 す 遺 伝 的 地 図 が でき 上 が って

い る。 大 腸 菌 の ゲ ノ ムは 輪 ゴ ム のよ う に 端 が な い環 状 の Ｄ Ｎ Ａ 分 子 で、 一三〇〇 と い えば 、 予 想 さ れ

る大 腸 菌 全 遺 伝 子 (約 四〇〇〇 ) の 三 分 の 一だ 。 し か も 、 そ れ ぞ れ の遺 伝 子 に対 す る 研 究 者 の興 味 か

ら 、 あ の遺 伝 子 、 こ の遺 伝 子 と お お ぜ い の人 た ち が 文 字 配 列 を調 べ て き た の で、 そ れ ら を 全 部 合 わ せ

る と 、 大 腸 菌 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ 四 五〇 万 文 字 の 四 分 の 一近 く が す で に読 ま れ て い る。

  し か し 、 当 然 の こ と な が ら 、 以 前 は ﹁ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ と い う 概 念 に合 う よ う な 体 系 的 な 研 究

は行 な わ れ て いな か った。 転 機 は 一九 八 七年 、 当 時 ま だ 三 十 代 前 半 だ った 小 原 雄 治 (名 古 屋 大 学 ) が

大 腸 菌 ゲ ノ ム全 体 の物 理 的 地 図 と 整 列 ク ロ ー ン を 一人 で 作 り 上 げ て し ま った と き に訪 れ た。 実 は 細 胞

の全 ゲ ノ ム を カバ ー す る Ｄ Ｎ Ａ 断 片 を 集 め た り 、 そ れ を 並 べ た り 、 物 理 的 地 図 を 作 った り す る こ と が

で き る と い う こ と を 、 世 界 に初 め て 示 し て み せ た の は彼 な のだ 。 以 来 、 す で に 紹 介 し た、 多 く の地 図

が 作 ら れ る よ う に な った の であ る。 一九 八 九 年 に京 都 大 学 の由 良 が 九 人 の研 究 者 か ら な る チ ー ムを 組

図11  大 腸 菌ゲ ノ ムの 一 部(由 良 た ち が発 表 した111,402文 字 の 領 域)

各 々 の矢 印 は一 つ ず つ の 遺伝 子 を表 す 。 太 い 矢 は性 質が 判 明 して い る も の 、細 い矢 は ま だ わか って い な い もの で あ る 。 矢 印 の 向 きは、 そ の 遺 伝

よ る)。 fix遺 伝 子 群(由 良 ら(1992)に

サ イ ズ を文 字 数 で 表 し 子 が読 ま れ る 向 きを示 す 。 数字 はゲ ノ ムDNAの

た もの 。○ 印 で 囲 って あ る の は 、窒 素 固 定 遺伝 子 と きわめ て似 た ４つ の

織 し て大 腸 菌 ゲ ノ ム の文 字 配 列 の決

定 に取 り組 ん で 、 一 一万 一四〇 二文

字 の配 列 が 報 告 さ れ た 。 つづ い て 遺

伝 学 研 究 所 の石 浜 が そ の隣 を 解 析 し

て 、 合 計 一九 万 三 六 四 三文 字 の 並 び

が 示 さ れ 、 コド ン表 に照 ら し て 合 計

九 一個 ほ ど の遺 伝 子 が 見 つ か った 。

図 11 は そ の成 果 の 一部 であ る。

  こ の成 果 は ゲ ノ ム全 体 か ら 見 れ ば 、

四 パ ー セ ント ほ ど にす ぎ な いが 、 と

に か く 一並 び の文 字 が 読 み と れ た こ

と で、 た く さ ん の興 味 深 い こ と が わ

か って き た。 そ の いく つか をあ げ て

み よう 。

      ① 大 腸 菌 の遺 伝 子 は か な り 密

に並 ん で い る 。 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の

約 八 五 パ ー セ ン ト は ア ミ ノ酸 の 並 び を指 令 す る領 域 、 す な わ ち 遺 伝 子 だ 。 こ の高 い遺 伝 子 の密 度

は バ ク テ リ ア ゲ ノ ム の特 性 であ る 。 こ れ に対 し、 ヒ ト ゲ ノ ム で は お そ ら く遺 伝 子 の部 分 は数 パ ー

セ ン ト だ ろ う 。 八 五 パ ー セ ン ト と 数 パ ー セ ン ト。 ま った く ちが う 姿 であ る 。 し か も 、 バ ク テ リ ア

の各 遺 伝 子 に は そ れ ぞ れ 切 れ 目 のな いＤ Ｎ Ａ の文 字 配 列 が 対 応 す る 。 高 等 生 物 の場 合 の よ う に、 あ いだ に イ ン ト ロ ンが 入 って分 断 さ れ て いな い。

  ② 一連 の機 能 に関 わ る 遺 伝 子 群 、 た と え ば あ る ア ミ ノ酸 を 合 成 す る た め の いく つ か の 反 応 のた

め の遺 伝 子群 は 一カ所 に か た ま って 並 ん で い る (た と えば 図 1 1 の左 上 にあ る の は 三個 の ス レ ニオ ン

合成 に関 連 す る遺伝 子だ )。 こ れ を ク ラ ス タ ーと よ ぶ が 、 ま と ま っ て存 在 す る こ と は、 調 和 の と れ

た は た ら き に都 合 が よ い はず だ 。 いく つ か の遺 伝 子が ま と め て 転 写 さ れ る と き 、 こ れ を オ ペ ロ ン と よぶ。

  ③ バ ク テ リ ア の遺 伝 子 ま た は遺 伝 子 の ク ラ ス タ ー のす ぐ 上 流 に は、 そ れ ら が は た ら く か は た ら

か な い か を 決 め る スイ ッチ 役 を す る Ｄ Ｎ Ａ の領 域 が あ る 。 オ ペ ロ ン全 体 に 一つ の スイ ッチが は た

ら く よう にな って お り 、 複 教 の遺 伝 子 の オ ン ・オ フを 同 時 に 司 る のも 、 バ ク テ リ ア に特 有 のや り 方 だ。

  ④ お も し ろ い こ と に ク ラ ス タ ー や 遺 伝 子 の向 き は 一定 で な い。 図 11 を 見 る と わ か る よ う に、

﹁右 向 き ﹂ に読 ま れ る も の と 、 ﹁左 向 き ﹂ に 読 ま れ るも の とが 一見 ラ ンダ ム に 並 ん で い る。 こ れ は

何 を 意 味 す る の か。 お そ ら く ゲ ノ ムが で き あ が ってき た 経 過 を 反 映 し て い る のだ ろ う が 、 ま だ わ

か ら な い こ と の 一つ であ る。

 ⑤ Ｉ Ｓ と よば れ る文 字 配 列 が あ る。 Ｉ Ｓ は 英 語 のinse tr ion ( 挿 入) を 意 味 す る 名 前 で 動 き 回

る Ｄ Ｎ Ａ 断 片 であ る 。 ほ か に も 動 く Ｄ Ｎ Ａ は い く つか あ り、 いず れ も ゲ ノ ム の い ろ い ろ な と こ ろ

に入 り こ ん だ り 、 組 換 え を 引 き 起 し た り 、 ゲ ノ ム の作 り 替 え に関 わ って い る。

  ⑥ 合 計 一九 万 三〇〇〇 文 字 の並 び の中 に見 つ か った 遺 伝 子 は 一四 七 個 。 こ のう ち 九〇 個 はす で

に知 ら れ て い たも のだ ったが 、 五 七 個 は ﹁新 発 見 遺 伝 子 ﹂ だ 。 ゲ ノ ム の文 字 配 列 を 読 む こと が 、

新 し い遺 伝 子 を 見 つけ る 最 も 強 力 な 手 段 だ と いう こ と が こ れ か ら わ か る 。 こ の結 果 を ゲ ノ ム全 体 に拡 張 し て考 える と 、 全 遺 伝 子 の数 は 三 六〇〇 と 見 積 ら れ る。

 ⑦ 新 発 見 遺 伝 子 の中 に は、 予 想 さ れ る ア ミ ノ酸 配 列 か ら 大 体 ど んな は た ら き を す る タ ン パ ク質

かが 予 測 で き る も のが あ る (機 能 予 測 と いう )。 図 11 のfi x と 書 い て あ る 部 分 が そ の 一例 だ 。 fix

は空 中 の窒 素 を 取 り こ ん で利 用 でき る よ う に す る は た ら き を も つ遺 伝 子 で、 マ メ の根 に つく 根 粒

菌 な ど が も って い る。 そ の遺 伝 子 と よ く 似 た も のが 、 今 は 窒 素 を 固 定 す る こ と のな い大 腸 菌 の中

にあ ると いう こ と は、 か つ て大 腸 菌 も 窒 素 を 固 定 し て い た こ と を 示 し て いる のだ ろ う か 。 こ の遺

伝 子 は今 は ど ん な は た ら き を し て い る のだ ろ う か。 新 し い疑 問 であ る。 いず れ に し ても 、 f i x の

存 在 は大 腸 菌 の歴 史 、 さ ら に は細 菌 全 体 の歴 史 を 語 る材 料 だ 。 これ と は別 に、 文 字 の配 列 は わ か

った け れ ど 、 何 を す る の か ま った く わ か ら な い部 分 も 少 な く な い。 新 し く見 つか った遺 伝 子 の機

能 を 調 べ る こ と は、 ﹁ゲ ノ ム解 析 ﹂ の中 の大 切 な テ ー マの 一つであ る。

  ア メ リ カ でも ブ ラ ット ナ ーが ほ ぼ 同 じ 方 法 で、 別 の領 域 の文 字 配 列 を 決 め 、 中 間 成 果 を 発 表 し た 。

こ う し て 遺 伝 子 の全 体 像 を 知 る た め に 、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の解 析 か ら 攻 め る や り 方 は き わ め て有 効 だ と い

う こ と が 確 か に な り 、 こ のよ う な 研 究 を 続 け て全 ゲ ノ ム の解 析 を 完 成 さ せ る こ と が 強 く 望 ま れ て い る。

  日 米 は リ ング 状 の大 腸 菌 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ を〝 時 計 方 向〟 と〝 反 時 計 方 向〟 に解 析 を 進 め て い る の で

﹁ど こ か﹂ で落 ち合 う こ と に な っ て い る。 ち ょ っと ロ マン テ ィ ック だ が 不 安 でも あ る 。 大 腸 菌 の 全 ゲ

ノ ム の文 字 配 列 が 決 ま れば 、 単 細 胞 で独 立 し て生 き て い る細 胞 に は 、 ど んな 遺 伝 子が ど れ く ら いあ っ

て、 ど う い う 構 成 を し て い る の か、 遺 伝 子 の並 び はど んな ル ー ル に従 って いる の か を 知 る こ とが でき

る 。 大 腸 菌 のよ う に、 条 件 さ え許 せば 、 二〇 分 で倍 々と 増 殖 でき る 生 存 戦 略 は 、 ど んな ふ う にゲ ノ ム に記 さ れ て い る のだ ろ う 。

  ゲ ノ ムが にな う遺 伝 情 報 は 、 単 にど ん な 遺 伝 子 が ど う 並 ん で い る か だ け で はな い。 細 胞 が 、 あ る環

境 か ら 別 の環 境 に移 さ れ た ら 何 が 起 こ る か。 一つ の反 応 が 起 き る と 、 つぎ に は何 が 起 き る の か 、 細 胞

の各 部 分 は ど の よ う に構 築 さ れ る の か等 々、 あ ら ゆ る手 筈 が そ こ に書 き こ ま れ て い る はず で あ る。 こ

れ は 文 字 配 列 を 読 ん だ だ け で、 一義 的 に得 ら れ る情 報 で は な いが 、 ゲ ノ ム の機 能 を 解 析 す る こと に よ

って 、 次 第 に わ か っ てく る だ ろ う。 さ ら に現 存 の大 腸 菌 の ゲ ノ ム は ど の よ う な 変 化 や 再 編 成 を く り 返

し て き た の か、 ゲ ノ ムを 再編 成 す る に は ど ん な 仕 組 みが は た ら く のか 、 あ る い は ほ か の いろ い ろ な バ

ク テ リ アと ど ん な 関 係 にあ る の か な ど を 考 える手 が か り も 、 こ う し た 知 見 の中 か ら 出 てき そ う だ 。 一

九 五〇 年 代 か ら 分 子 生 物 学 の担 い手 た ち が 力 を結 集 し 研 究 し デ ー タを 集 め て き た大 腸 菌 は 、 ゲ ノ ム の

時 代 に な っ ても 、 ほ か の追 随 を 許 さ な い情 報 を与 え てく れ る 大 切 な 生 物 であ る。

  大 腸 菌 で わ か ってき た こ と 、 わ か り そ う な こ と は、 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 か ら ﹁わ か る こ と﹂ に つ い て、

大 い に 示 唆 を 与 え てく れ る。 く り 返 し に な る が 、 ﹁ヒ ト ゲ ノ ム解 析 ﹂ は 力 づ く で Ｄ Ｎ Ａ を 分 析 し 、 そ

れ で ヒ ト と いう 生 物 のあ ら ゆ る こ と を 説 明 し つく そ う と いう 大 そ れ た作 業 のよ う に受 け と め ら れ が ち

であ る。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 そ のも の に つ い て さ え 、 生 き も のを 物 質 に還 元 し て、 そ れ で わ か った 気 にな る輩

のす る こ と だ と 思 って い る人 び と が い る。 し か し 、 大 腸 菌 の成 果 で わ か る よ う に 、 ゲ ノ ムプ ロジ ェク

トが も た ら す 知 見 は 生 き も の の新 し い理 解 の た め の出 発 点 に な る デ ー タ ベ ー スで あ る。

  ゲ ノ ム研 究 が 進 め ら れ て い るバ ク テ リ ア は 大 腸 菌 だ け で は な い。 枯 草 菌 も さ か ん に調 べら れ て いる 。

枯 草 菌 は約 十 二億 年 前 に大 腸 菌 と 分 か れ て お のお のま った く 別 の進 化 の道 を たど って き たと 考 え ら れ

て い る 細 菌 で、 大 腸 菌 と とも に、 よ く 研 究 さ れ て来 たも う 一つ の ﹁有 名 菌 ﹂ であ る。 こ の名 は 枯 れ草

な ど に住 み つく 性 質 か ら き て い る のだ が 、 日 本 で は 納 豆 づ く り で知 ら れ て い る。 細 胞 の外 壁 は 大 腸菌

と た い へん ち が う し 、 胞 子 を つく った り 、 ア ミ ラ ー ゼ や タ ン パ ク質 分 解 酵 素 な ど を た く さ ん 分 泌 し た

り 、 独 特 のお も し ろ い性 質 を た く さ ん も って い る。 と く に産 業 に役 に立 つと いう 点 で の関 心 が 高 い。

ち が い で 、 そ れ ぞ れ の細 胞 の能 力 は 大 い に ち が う 。 大 気 中 の窒 素 を 固 定 す る も のが あ る か と 思 え ば 、

  バ ク テ リ ア は 単 細 胞 で、 形 も 同 じ 。 ど う せ 同 じ よ う な も の だ ろ う と 考 え た く な る。 し か し これ は ま

鉄 を食 べ る も のも あ り 、 腸 内 に住 み つ い て い るも の、 強 酸 性 の鉱 泉 のな か で暮 ら し て い るも の な ど 、

実 に多 様 で あ る。 と に か く 何 十 億 年 も 前 にそ れ ぞ れ 独 自 の性 質 を獲 得 し て、 これ ま で続 い て いる し た

た か者 で、 みく び れ な い存 在 であ る 。 産 業 的 に有 用 であ る か ど う か だ け で な く 、 歴 史 を 担 った存 在 と し て さ ま ざ ま な 微 生 物 に注 目 し な け れ ば な ら な い。

  枯 草 菌 の四 二〇 万 文 字 の ゲ ノ ムも 全 構 造 解 析 に向 け て仕 事 が 進 め ら れ て い る。 こ の場 合 は幸 い 二 一

チ ー ム の参 加 す る国 際 共 同作 業 にも ち こ む こ と が で き た 。 わ が 国 は奈 良 先 端 科 学 技 術 大 学 院 大 学 の吉

川 と 小 笠 原 を 代 表 と す る チ ー ムが 参 加 し て、 全 体 の 三分 の 一を 受 け も っ て い る。 仕 事 は ど ん ど ん は か ど って お り 、 こ れ も ほど な く 、 完 成 し そ う な 勢 いだ 。

  共 同 研 究 の経 験 を も と に、 こ れ か ら い ろ いろ のバ ク テ リ ア で の ゲ ノ ム解 析 が 進 め ら れ る だ ろ う 。 光

合 成 や 病 原 性 の研 究 、 抗 生 物 質 や 耐 熱 性 酵 素 づ く り な ど への応 用 は す ぐ 思 い つく も のだ が 、 そ れ だ け

でな く い ろ いろ な バ ク テ リ ア の ゲ ノ ム研 究 の成 果 を 互 い に 比 較 で き る よ う に な る と 、 バ ク テ リ ア の相

互 関 係 が 格 段 に よ く 理 解 さ れ る 時 代 にな る はず だ 。 す べ て のバ ク テ リ ア に共 通 で、 生 き る上 で 必 須 の

遺 伝 子 はど の よ う な も の か。 ゲ ノ ム の設 計 に は 共 通 の原 則 が あ る の か。 ゲ ノ ム の中 で変 わ れ る も のは

何 か 、 変 わ れ な いも の は何 か 。 いく ら で も 知 り た い こと が 頭 に浮 か ん で来 る 。

  一例 と し て、 吉 川 ら が 行 な った 大 腸 菌 と 枯 草 菌 ゲ ノ ム の複 製 開 始 部 位 近 傍 を 比 較 し て 見 よ う (図

12)。 異 な る進 化 の道 を 歩 い て き た と さ れ て い る こ れ ら 二種 のバ ク テ リ アも 、 こ と ゲ ノ ム の複 製 の調

節 に関 し て は 、 驚 く ほ ど 同 じ で あ る こ と が わ か る。 ど ん な 細 胞 でも 、 そ のゲ ノ ムが 正 確 に複 製 さ れ な

け れ ば 生 き て いけ な い に ち が いな い の で、 そ こ には た ら く ﹁最 適 の仕 組 み ﹂ に はあ ま り バ ラ エテ ィが

図12大 腸菌 と枯草菌 の複製開始点付近の構 造の解析図

遺 伝 子 名 や記 号 の意 味 は と もか く、 同 じ遺 伝 子 が 同 じよ う に並 ん で い る り引用)。 字 配列(小 笠 原 ら(1991)よ に不 可 欠 な特 定 のDNA文

製 とい う こ とに 注 意 して欲 しい 。〓〓 な どで表 され て い る の はDNA複

な い と いう こ と な のだ ろ う か。 少 し 先 走 り す ぎ か も し

れ な いが 、 こ れ ぞ 複 製 の決 定 版 かも し れ な い。

  い ろ い ろ な 生 物 が 共 通 にも つ遺 伝 子 を く ら べ る試 み

は 広 く 行 な わ れ て い る。 二種 の生 物 に共 通 の遺 伝 子 が

見 つか った と す れ ば 、 そ れ は 共 通 の祖 先 の時 代 か ら あ

った古 い遺 伝 子 と 考 え ら れ る 。 そ の遺 伝 子 が ど れ だ け

似 て い る か で、 い つ共 通 の祖 先 か ら 分 か れ た か を 推 測

す る こと も でき る。 反 対 に 、 共 通 でな いも の は、 そ の

二種 の生 物 が 進 化 途 上 で分 か れ て か ら ﹁でき た ﹂ 遺 伝

子 で あ る 可 能 性 が 高 いと 考 え ら れ る。 ゲ ノ ム解 析 時 代

の到 来 に よ って 、 個 々 の遺 伝 子 を く ら べ る だ け で な く 、

ゲ ノ ム と いう 総 体 で の比 較 が でき る よ う に な る。 こ の

比 較 は、 大 腸 菌 と ヒ ト のあ い だ でさ え 可 能 な のだ 。 大

腸 菌 ゲ ノ ムと ヒ ト ゲ ノ ム のあ いだ にも ﹁共 通 ﹂ の部 分

は た く さ んあ る 。 形 態 や 機 能 の比 較 で は 、 ヒ ト と チ ン

パ ン ジ ー、 チ ョウ と ト ンボ 、 大 腸 菌 と 枯 草 菌 な ど の比

較 は でき ても 、 ヒト と 大 腸 菌 で は ど う にも な ら な い。

し か し 、 ゲ ノ ムな ら す べ て のも のを 比 較 でき る 。 最 終 的 には 全 生 物 の類 縁 関 係 が わ か り 、 地 球 上 の全 生 物 の家 系 図 が でき る はず であ る 。

  こ ん な 状 況 のな か 、 一九 九 五年 の 七 月 に な って ﹁イ ン フ ル エンザ 菌 の全 ゲ ノ ム の文 字 配 列 解 読 が 完

とは た らき

H emophi l us i n

生物学 ではあま りと りあげ

イ ン フ ル エンザ 菌 は、 分 子

イ サ ン スと ベ ン タ ー であ る。

り と げ た の は ア メリ カ のネ

ン フ ル エ ンザ菌 の解 析 を や

五 八 万 文 字 に す ぎ な い。 イ

文 字 、 マイ コプ ラ ズ マ菌 は

ン フ ル エ ン ザ 菌 は 一八 三 万

や 枯 草 菌 よ り小 さ く て 、 イ

た。 ゲ ノ ム サ イ ズ は大 腸 菌

イ コプ ラ ズ マ菌 も 解 析 さ れ

f l uenzae だ 。 十 月 に は マ

式名称 は

成 し た﹂ と い う ニ ュー スが 舞 いこ んだ 。 イ ン フ ル エ ンザ菌 と い って も 流 行 性 の感 冒 と は関 係 な い。 正 イ ン フル エ ンザ菌 の ゲ ノ ム に 含 ま れ る遺 伝 子 の 数 表 ５

ら れ た こ と は な い。 た だ こ の菌 は Hi nd と い う 制 限 酵 素 を も っ て い る こと と 、 外 か ら 与 え た Ｄ Ｎ Ａ を

と り こ ん で ﹁形 質 転 換 ﹂ を 起 こす と いう こと で知 ら れ て いた 。 ネ イ サ ン スが 何 年 にも わ た っ てゲ ノ ム

解 析 の準 備 を 行 な って い た。 そ こ へ、 ヒ ト ｃＤ Ｎ Ａ デ ー タ の コレ ク シ ョ ン の た め に 三 五 台 も の自 動 分

析 装 置 と そ れ を動 かす 技 術 者 を そ ろ え て い た ベ ンタ ーが ﹁余 力 ﹂ を 投 入 し て 、 文 字 配 列 を 決 め た の で

あ る。 彼 らが ゲ ノ ム の姿 を ま と め た 表 を 示 そ う (表 ５)。 エネ ルギ ー、 物 質 輸 送 や 結 合 、 翻 訳 な ど 大 切 な と こ ろ に多 く の遺 伝 子 が 関 わ って い る様 子 が わ か る。

  残 念 な が ら 、 こ のバ ク テ リ ア で は 基 礎 的 研 究 が 多 く な い た め 、 せ っか く 見 つか った遺 伝 子 も 大 腸 菌

や 枯 草 菌 の遺 伝 子 か ら の類 推 で論 じ る ほ かな い。 こ の成 果 は、 解 析 能 力 を も って い る ベ ンタ ーが そ れ

を 駆 使 し て自 分 も 基 礎 研 究 に寄 与 でき る こ と を 示 し た いと い う 動 機 で こ れ を 行 な った と 言 って い る 。

と に かく 、 そ の気 に な れ ば こ の程 度 の大 き さ の解 析 は短 期 間 で でき る 場 が 、 現 れ てき た と いう こ と だ 。

ベ ン タ ーが 例 の、 ｃＤ Ｎ Ａ の特 許 を 申 請 し て 物 議 を かも し た人 だ と いう こ と も 含 め て 考 え さ せら れ る こ と が 多 い。

  Ｅ Ｃ の チ ー ムプ レ ー︱︱ 酵 母 ゲ ノ ム

  大 腸 菌 や 枯 草 菌 な ど のバ ク テ リ ア は細 胞 核 の な い原 核 単 細 胞 生 物 であ る。 そ れ に対 し て酵 母 は 、 複

雑 な から だ を つく る多 細 胞 生 物 と 同 じ真 核 細 胞 だ が 、 単 細 胞 だ 。 バ ク テ リ ア に近 い生 活 を し て お り 、

ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の サ イ ズ は 一二 五〇 万 文 字 。 バ ク テ リ ア の 三倍 し か な いが 、 一六本 の染 色 体 に 分 か れ て

いる 。 こ れ ま で は っき り 書 か な か った が 、 バ ク テ リ ア の場 合 は Ｄ Ｎ Ａ が 裸 の状 態 で細 胞 内 に存 在 す る。

一方 、 真 核 生 物 に は 核 が あ り 、 Ｄ Ｎ Ａ は そ のな か で特 別 の タ ン パ ク質 と い っし ょ に な って 、 染 色 体 と

いう 構 造 を つく って い る 。 こ れ は大 き な ちが い であ る 。 こ う し た ち が い のも つ意 味 も 、 ゲ ノ ム の謎 が 解 け て き た と き に 知 り た い こ と の ひ と つだ 。

  酵 母 の ゲ ノ ム解 析 に は 、 前 にも ふ れ た よ う にＥ Ｃ のグ ル ープ が 挑 戦 し た。 Ｅ Ｃ は統 合 の象 徴 と し て 、

な る べく 多 く の グ ル ー プ の参 加 を つ の り 、 相 互 交 流 を 兼 ね て こ の計 画 を 実 行 し た のだ 。

  Ⅲ 番 染 色 体 (三 一万 五〇〇〇 文 字 ) に は 三 五 チ ー ム、 XI 番 染 色 体 (六〇 万 六〇〇〇 文 字) に は 二九 チ

ー ムが 参 加 、 分 担 し てお のお の のＤ Ｎ Ａ を 端 から 端 ま で 決 め た。 足 し て九 二万 一〇〇〇 文 字 。 こ の中

に 五 二 七 個 の遺 伝 子 が 見 つ か った が 、 そ のう ち 既 知 のも の は わ ず か に 一三〇 個 、 ほ か は 新 発 見 の遺 伝 子 だ った 。

  酵 母 の遺 伝 子 研 究 は古 典 と も いえ る ほど 昔 か ら 研 究 さ れ て き た。 そ れ な の に、 二本 の染 色 体 を 調 べ

た だ け で、 こ れ ま で 発 見 さ れ て いな い遺 伝 子 が 四〇〇 個 近 く も 見 つ か った と いう こ と は何 を 意 味 す る

のだ ろ う か。 新 し い方 法 で短 時 間 に 、 こ れ ま で営 々 と積 み上 げ て き た遺 伝 学 で発 見 さ れ た遺 伝 子 の 三

倍 を 超 す 新 し い遺 伝 子 が 発 見 さ れ る のだ と す れば 、 そ れ は酵 母 の遺 伝 学 を 変 え て し ま う だ ろ う。

  酵 母 の ゲ ノ ム解 析 で は 、 文 字 配 列 を 読 む こ と と 並 ん で、 こ れ ら の新 し い遺 伝 子 の機 能 を 調 べ る研 究

も 、 ど んど ん進 め ら れ て い る 。 つぎ つぎ と 見 つ か る新 し い遺 伝 子 の有 用 性 が 発 見 さ れ れば 、 これ は酵 母を使 う産 業も変 え て いく可能性が あ る。

酵 母 ゲ ノ ム の解 析 か ら 見 いだ さ れ た 主 な 特 徴 を バ ク テ リ ア と 比 較 し な が ら 見 て み よ う 。

    ① 遺 伝 子 と し て は た ら い て い る部 分 は 七〇 パ ー セ ン ト ほ ど で あ る。 こ れ は バ ク テ リ ア の 八 五 パ

ー セ ン ト よ り は 低 いが 、 数 パ ー セ ン ト し か な い ヒト よ り は る か に高 い。 つぎ に述 べ る線 虫 に く ら

べ て も 高 い値 だ 。 真 核 生 物 と い っても 単 細 胞 な の で 、 あ ま り む だ は許 さ れ な い と いう こと だ ろ う

か。 生 物 の世 界 で は複 雑 に な る ほ ど む だ が 多 く な る 傾 向 が 見 え る。 す で に見 つか った遺 伝 子 数 か

ら 推 測 す る と 、 遺 伝 子 の総 数 は 七 二〇〇 く ら い と 見 積 も ら れ る。 こ れ ら の 遺 伝 子 は 一つず つ、

別 々 の調 節 を 受 け 、 オ ペ ロ ンと し て は ふ る ま わ な い。 こ れ は 大 腸 菌 や 枯 草 菌 と の大 き な ちが い で 、

ヒト の遺 伝 子 調 節 も こ の や り 方 に従 っ て い る 。 真 核 生 物 の特 徴 かも し れ な い。

    ② ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ に は Ｇ Ｃ の多 い領 域 と 少 な い領 域 と が 混 在 し て い るが 、 染 色 体 に よ って は 、 遺 伝 子 はＧ Ｃ の多 い領 域 に た く さ ん 存 在 し て い る。

    ③ これ ま で調 べ た範 囲 だ け で も 、 同 じ 遺 伝 子 が く り 返 し て い る (redundant e g ne) 例 が た く さ

んあ る。 く り 返 し 構 造 に な って いな く ても 、 同 じ は た ら き を す る遺 伝 子 が 複 数 見 つか った 例 も 少

な く な い。 バ ク テ リ ア の ゲ ノ ム に は こ の よ う な こ と は な く 、 こ れ は 真 核 細 胞 ゲ ノ ム の特 徴 だ 。     ④ 細 菌 の場 合 と 同 じ よ う に動 き ま わ る Ｄ Ｎ Ａ が 見 つか った 。

    ⑤ 偽 遺 伝 子 、 つま り 今 は は た ら い て い な い死 ん だ 遺 伝 子 が 、 少 数 と は いえ 存 在 す る 。 こ れ も 真 核 細 胞 の特 徴 で あ る 。

  こ こ に あ げ た 五 つ の性 質 は 、 す べ て真 核 生 物 ゲ ノ ム の特 徴 であ る。 多 細 胞 生 物 であ る 線 虫 で は 、 こ

れ が よ り いち じ る し く 、 ヒ ト で は さ ら に顕 著 に認 め ら れ る。 なぜ こ んな 特 徴 が あ り、 そ こ にど ん な 意

味 が あ る のだ ろ う か 。 生 物 の 歴 史 を 見 る と 、 ま ず 原 核 細 胞 が 生 ま れ そ こ か ら 真 核 細 胞 が 生 ま れ て き た

こ と が わ か る 。 そ こ でど んな 変 化 が 起 き た の か、 正 確 に知 り た いも のだ 。 今 は 答 えが な いが 、 研 究 が

進 ん で酵 母 と バ ク テ リ ア の ﹁ゲ ノ ム﹂ ど う し を 対 応 さ せ て く ら べ ら れ る よ う にな れば 、 こ の ちが い を

核 の有 無 、 そ れ にと も な う 特 定 の機 能 の有 無 と 対 応 さ せ て考 え ら れ る よ う に な る だ ろ う 。

  真 核 細 胞 で は ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ は 核 膜 のな か に閉 じ こ め ら れ て お り 、 一般 に細 胞 が 大 き い。 こ れ に と も

な っ て、 細 胞 内 で の物 質 の輸 送 を 拡 散 に ま か せ ず 、 積 極 的 に動 か す 細 胞 骨 格 の シ ス テ ムを 備 え な く て

はな ら な い。 発 達 し た膜 系 も 大 切 な 特 徴 であ る 。 つま り真 核 生 物 であ る た め に は 、 原 核 生 物 のバ ク テ

リ アよ り も 、 か な り た く さ ん の遺 伝 子 が 必 要 な はず だ 。 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ が 二︱ 三倍 と いう こ と が 、 こ れ

ら の特 徴 と 対 応 し て い る のだ ろ う か。 バ ク テ リ アが 最 低 限 必 要 な も の で生 活 し て い る シ ステ ムと す る

と 、 酵 母 に は そ れ ら に対 応 す る も の は す べ て あ る のだ ろ う か。 バ ク テ リ アと 酵 母 の ゲ ノ ムが く ら べ ら

れ る よ う にな る だ け でも 、 い ろ い ろ お も し ろ い こ と が わ か ってく る はず 。

  実 は、 Ｅ Ｃ の チ ー ム は す べ て 既 存 の、 ど ち ら か と いえ ば 、 原 始 的 な 手 作 業 に よ る分 析 法 で作 業 に参

加 し た。 自 動 分 析 装 置 を 何 十 台 も 並 べ る ア メ リ カと は ち が って いる 。 そ れ で も 、 馴 れ に よ る能 率 の向

上 と 徐 々 に自 動 分 析 装 置 を 導 入 す る こと に よ って仕 事 の効 率 は ぐ んぐ ん 上 が り 、 共 同 作 業 に よ る全 構

造 決 定 の意 気 も 盛 ん で、 九 六年 の前 半 に は完 成 さ せ て し ま いそ う な 勢 い であ る 。 こ の勢 いを つく り 、

った 。 酵 母 ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト そ の も の に も 、 共 同 作 業 と いう や り 方 に も 、 ア メ リ カ は当 初 ま った く

全 体 を う ま く ま と め てゆ く 上 で は、 デ ー タを 整 理 し た り 、 精 度 を そ ろ え た り す る世 話 人 の力 が 大 き か

冷 淡 だ ったが 、 そ の勢 いを 見 て 途 中 か ら 参 画 し て若 干 の染 色 体 を 分 担 し た。 な お、 第 Ⅵ 染 色 体 の解 析

は 理 化 学 研 究 所 の村 上 ら が 完 成 さ せ 、 わ が 国 の協 力 の実 を 示 し て く れ た 。

  い わず も が な のこ と を つけ 加 え る な ら 、 わ が 国 の酵 母 研 究 者 お よ び 有 用 微 生 物 の機 能 開 発 を と りあ

った。 セ ン ス の ちが い な のだ ろ う か 。 も し 、 こ れ を 日 本 のリ ーダ ー シ ップ のも と で 行 な って いた ら と

つ か う 通 産 省 の ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は こ う し た 問 題 を 考 え る 機 会 を 逸 し た ま ま 、 今 日 に いた っ て し ま

思 う と 少 し残 念 だ 。

  酵 母 の ゲ ノ ム解 析 で は 、 文 字 配 列 を 読 む 作 業 と 並 ん で、 新 し く 発 見 さ れ た 遺 伝 子 の機 能 を 調 べ る 研

究 が いよ い よ 大 切 に な ってき た 。 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 が わ か る と、 既 知 の暗 号 解 読 表 を 使 って 、 ア ミ ノ

酸 配 列 を 知 り 、 そ こ か ら 機 能 の予 測 を つけ る。 し か し そ れ だ け で は十 分 で な い か ら 、 そ の遺 伝 子 を は

た ら か な く す る操 作 を し た り 、 過 剰 に は たら か せ た り し てそ の効 果 を 調 べ る こ と も 必 要 にな る 。 特 殊

な 環 境 に置 か れ た と き だ け は た ら く 遺 伝 子 も あ る か も し れ な い の で、 そ れ も 調 べ る 必 要 が あ る 。 つぎ

つぎ と 見 つ か る新 し い遺 伝 子 の有 用 性 が 発 見 さ れ れば 、 酵 母 を使 う 産 業 も 変 わ る 可 能 性 が あ る。 と に

かく 、 全 文 字 配 列 の決 定 が 終 わ った 時 点 で、 新 し い遺 伝 子 の機 能 を よ り 大 規 模 に 調 べ る と いう 、 第 二

ステ ージ の共 同 研 究 が 始 ま る に違 いな い。 こ の仕 事 は、 ヒ ト ゲ ノ ム のな か に こ れ か ら つぎ つぎ と 見 つ

図13  線 虫 ゲ ノム の 一部

の よ うに な って い る一 か た ま りが そ れ ぞ れ一 つ の 遺伝 子 であ り、 黒 い 部

６本 の染 色 体 の う ち、 第 三 染色 体 の一 部 を解 析 した もの で 、バ ー コ ー ド 分 は タ ンパ ク質 に翻 訳 され る エ キ ソ ン部 分 を示 す 。 上下 ２段 に なっ て い る の はお の お の 転 写 の 方 向 が逆 の 遺伝 子 を表 す た め 。

遺伝 子 は この よ う に分 断 され て お り、遺 伝 子 と遺伝 子の 間に はスペ ーサー か な り大 量 にあ る こ とが わ か る(ウ ォー タス トンに よ る)。 DNAが

か って く る 遺 伝 子 の機 能 を 決 め る 研 究 にも 大

い に参 考 にな る はず で期 待 は大 き い。

  モデ ル 小 動 物 ・線 虫 のゲ ノ ム

  線 虫 は た った 九 六 五 個 の細 胞 から で き て い

る 一ミ リ足 らず の 小 動 物 であ る が 、 口も 消 化

管 もあ り、神 経、筋 肉、 生殖器 とす べ てそろ

って い る。 こ の生 物 は受 精 卵 が 分 裂 を く り 返

し て か ら だ が でき 上 が る 過 程 で、 一つ 一つ の

細 胞 が ど う な る か 、 そ の運 命 が す べ て知 ら れ

て いる 。 つま り 、 いま 分 裂 し た 一方 の細 胞 は、

ど こ に い って、 つぎ に ど う な る か 、 も う 一方

の細 胞 はど う か と いう よ う に細 胞 の系 譜 が 完

全 に記 載 でき て い る のだ 。 こ の た め に線 虫 は 、

発 生 の過 程 、 そ し て形 が で き て いく 仕 組 み を

分 子 生 物 学 的 に研 究 す る材 料 と し て ユ ニー ク

な 地 位 を占 め てき た。 そ のう え 今 で は 、 遺 伝

的 地 図 、 物 理 的 地 図 、 整 列 ク ロ ー ンが す べ て整 備 さ れ て 、 世 界 の線 虫 研 究 者 が デ ー タ を 共 有 し 、 い つ

も 情 報 を 交 換 し な が ら 、 研 究 を 進 め る と い う良 い習 慣 も でき 上 が っ て い る。 ゲ ノ ム解 析 が で き る環 境 が 整 って い る わ け だ 。

  線 虫 のゲ ノ ムを 解 析 す れば 、 多 細 胞 生 物 ゲ ノ ム の 一般 的 特 徴 を 知 る だ け でな く 、 か ら だ を 構 築 し て

い く プ ロセ スを も 教 え て く れ る だ ろ う。 つま り 、 ヒ ト を 含 め て 多 細 胞 生 物 に特 有 の発 生 過 程 で ゲ ノ ム

が ど の よ う に は た ら く か と いう 重 要 な 問 題 への挑 戦 が こ こ で行 な わ れ る の であ る 。 具体 的 には 、 細 胞

と 細 胞 のあ い だ の コミ ュ ニケ ー シ ョ ンと 時 間 的 な 展 開 と いう 二 つ の要 素 で制 御 さ れ る ゲ ノ ム の機 能

( 遺 伝 子 の はた ら き) を 調 べ る モデ ル系 な のだ 。 そ し て、 実 際 に 、 英 国 の サ ル スト ンと ア メ リ カ の ウ ォ

ー タ ー ス ト ン の 二 グ ル ー プ が 、 こ の虫 の ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ 文 字 配 列 決 定 に取 り 組 ん だ 。

  線 虫 のゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ は約 一億 文 字 。 そ れ が 六本 の染 色 体 に にな わ れ て い る のだ が 、 彼 ら は 一九 九 四

年 に入 って、 こ の う ち の三 番 染 色 体 の 一部 、 二 二〇 万 文 字 分 のデ ー タ を 発 表 し た。 そ の 一部 を 図 13 に

示 す 。 こ こ に表 さ れ て い る の は前 に 示 し た大 腸 菌 のデ ー タと 同 じ く ら い の領 域 だ 。 し か し、 大 腸 菌 と はだ いぶちが う様子 を示 し ている。

      ① ま ず 遺 伝 子 が 分 断 さ れ て いる のが 目 に つく 。 これ は真 核 単 細 胞 生 物 の酵 母 でも ほ と ん ど 見 ら

れ な か った 。 多 細 胞 生 物 で は、 な ぜ 遺 伝 子 が 分 断 さ れ て い る のだ ろ う か。 ひ と つ の謎 だ 。

      ② こ れ ら の遺 伝 子 は ほ と んど ク ラ ス タ ー を な し て い な い。 つま り 遺 伝 子 の調 節 は個 々 の レ ベ ル

で行 な わ れ る と いう 真 核 生 物 の特 徴 を 示 し て い る 。 (と ころ が 意 外 な こと に、 例 外 的 な が ら そ の 一

部 に、 オ ペ ロンが 構 成 さ れ て い る、 つま り 複 数 の遺 伝 子 が 一つの調 節 の下 に、 ひ と つづ き のＲ Ｎ Ａ に

転 写 さ れ る ケー スも あ る こ とが 最 近 発 見 さ れ、 バ ク テ リ ア型 の調 節 もあ る こ とが わ か った。 こ の ﹁複

ャー ＲＮ Ａ に つく り かえ ら れ る。 こ れ は原 核生 物 の名 残 り な のだ ろう か。)

合 型 ＲＮ Ａ﹂ は、 後 に スプ ライ シ ング と いう 生化 学 的 な 反 応 によ って 一つず つの遺 伝 子 の メ ッ セ ンジ

  ③ 平 均 四 五〇〇 文 字 に 一個 の遺 伝 子 し か み つ から ず 、 遺 伝 子 と 遺 伝 子 のあ いだ は ﹁空 い て﹂ い

る。 線 虫 の 二 二〇 万 文 字 の配 列 の中 に見 つ か った遺 伝 子 は 四 八 三 個 。 タ ン パ ク質 の ア ミ ノ酸 の並

び を 指 令 す る領 域 は全 部 合 わ せ て分 析 し た Ｄ Ｎ Ａ の 二九 パ ー セ ン ト だ った。 お のお の の遺 伝 子 の

端 か ら 端 ま で、 つま り エキ ソ ンと イ ント ロ ンを 含 め ても 四 八 パ ー セ ン ト で 、 遺 伝 子 の密 度 は 大 腸

菌 や 酵 母 よ り も かな り 低 い。 遺 伝 子 で な い Ｄ Ｎ Ａ が 多 い の は、 多 細 胞 生 物 の特 徴 だ が 、 な ぜ そ う な った のか は わ から な い。

  ④ ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ に 意 外 と も いえ る ほ ど 、 く り 返 し の文 字 配 列 が 多 い。 数 十 文 字 が 単 位 と な って 、

頭 尾 ・尾 頭 と いう ふ う に逆 向 き でく っ つ いた 形 を し て い るも の や、 頭 尾 ・頭 尾 と く り 返 し 並 ん で

い るも のが 一万 文 字 あ た り 、 三 回 く ら い は 出 現 す る。 く り 返 し の中 にも 、 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ ⋮ Ｘ Ｙ Ｚ ⋮ Ａ

Ｂ Ｃ Ｄ の よ う に ﹁間 ﹂ のあ る も のも 少 な く な い。 こ のよ う な く り 返 し の存 在 は 、 多 細 胞 生 物 の出

現 と そ の進 化 に何 か 重 大 な 関 わ りが あ る のだ ろ う 。 で も 、 なぜ こ ん な も のが ? と 聞 き た く な る 。 こ れ も 未 解 決 の問 題 であ る。

  サ ル スト ン と ウ ォ ー タ ー ス ト ン は お の お のイ ギ リ ス の ケ ンブ リ ッジ と ア メ リ カ の セ ン ト ルイ ス で最

強 のゲ ノ ム文 字 配 列 解 析 セ ン タ ーを つく り あ げ た。 彼 ら の優 れ て いる と こ ろ は 、 た だ黙 々と 作 業 す る

だ け で は な く 、 た え ま な く方 法 論 を 検 討 し、 技 術 や 装 置 の改 良 を 行 な っ て い る と こ ろ であ る 。 さ ら に、

デ ー タ処 理 や 有 用 な デ ー タ ベ ー スづ く り の研 究 も そ の活 動 のな か に含 ん で い る。 改 良 は た だ ち に効 率

の向 上 と な って 現 れ てく る の で 、 互 い に競 いあ い、 し か も そ の情 報 を 共 有 す る の で新 し い発 展 の基 礎

づ け に な る 。 プ ロジ ェク ト 研 究 と し て は理 想 的 な 関 係 を 保 って いる の で あ る。 仕 事 の種 類 と 発 展 段 階

に よ って は 複 数 の単 位 が 併 存 す る ほ う が よ い場 合 が あ る 。 と く に、 研 究 開 発 に 近 い 場 合 は そ う な る。

似 た 研 究 に は予 算 を 与 え な い わ が 国 の予 算 シ ステ ム で は こ のよ う な 併 存 はむ ず か し く 、 こ こ に は 考 え るべき 問題が あ ると思う。

  二 つ の研 究 所 のお の お のが 蓄 積 し てき た 文 字 配 列 決 定 の ノウ ハウ は こ の 二、 三年 です で に膨 大 な も

の に発 達 し て い る。 ア メリ カ のＮ Ｉ Ｈ と イ ギ リ ス の ウ ェ ル カ ム財 団 (民 間 の財 団 )が こ れ に 着 目 し て、

さ ら に 大 型 の援 助 の検 討 を 始 め て い る。 順 調 に ゆ け ば 両 者 が 一九 九 七 年 のう ち に線 虫 のゲ ノ ム の全 Ｄ

Ｎ Ａ の解 析 を 完 成 さ せ、 そ の余 力 を か って 二〇〇 二年 を め ど に ヒ ト全 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の 三 分 の 二 の文 字

配 列 を 決 め てし ま お う と いう 計 画 が た て ら れ つ つあ る 。 こ の よ う に機 動 性 のあ る 予 算 づ く り の シ ス テ

ムを 見 ると 、 ま こ と に う ら や ま し い。 と いう のも 、 これ ま で述 べ てき た モデ ル生 物 で の研 究 を は じ め、

日 本 で も や ろ う と 思 え ば でき た こ と な の であ る 。 し か し現 実 に は でき な か った 。 い つま でも こ のく り

返 し で な いよ う に でき な いも のだ ろ う か。

  億 と いう 規 模 のヒ ト ゲ ノ ム は ?

  大 腸 菌 、 枯 草 菌 、 酵 母 、 線 虫 ⋮ 。 着 々と ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 決 定 に向 か って進 ん で い る 様 子 を 見 て き た。 と こ ろ で ヒ ト は?

  三 ギ ガ (三〇 億 ) 文 字 規 模 のゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ を も つ生 物 であ る ヒ ト に は、 さ す が に 一九 九 五 年 後 半 に

は ま だ 文 字 配 列 決 定 の ﹁大 規 模 ﹂ な 試 み は ま だ な い。 ヒ トだ け で は な い。 複 雑 な 構 造 の各 種 の家 畜 、

鳥 類 、 魚 類 (フグ の類 は 例外 的 に ゲ ノ ム の サイ ズ が 小 さ い)、 イ ネ や ムギ を は じ め と す る植 物 も ぼ つぼ つと いう 状 況 だ 。

  し か し 一部 を か いま 見 るだ け の挑 戦 は早 く か ら 存 在 し た。 ヒ ト のＤ Ｎ Ａ に 同 じ や り 方 で迫 った 、 米

国 の ベ ン タ ー のデ ー タが あ る。 彼 は第 四番 染 色 体 の 一部 を 一〇万 塩 基 ほ ど 調 べ た。 彼 が 調 べ た ヒ ト ゲ

ノ ム のＤ Ｎ Ａ は ち ょう ど 大 腸 菌 や 線 虫 で本 書 に 例 と し て挙 げ た のと 同 じ く ら い の サ イ ズ であ る。 実 は

彼 ら は あ る遺 伝 子 を 見 つけ る つも り で こ の解 析 を し た のだ が 、 そ の遺 伝 子 は こ こ に は な か った。 ﹁一

〇万 文 字 調 べ ても 目 的 のも のは 見 つ から な か った の で、 も う 隣 を 調 べ る 気 は し な い。 と り あ えず 、 こ れ だ け を 発 表 す る ﹂ と いう 論 文 に な って い る。

  一〇万 文 字 の並 び の中 に見 つか った遺 伝 子 は た った 三 個 だ った 。 遺 伝 子密 度 と いう 物 差 し で測 る と 、

ヒト の ゲ ノ ム は と て も 値 が 低 い こ と が わ か る 。 以 前 から 言 わ れ て い た ﹁砂 漠 の中 の オ ア シ ス探 し の よ

う な も の﹂ と い う 言 葉 が 実 感 に な った。

  も ち ろ ん ヒ ト のゲ ノ ムも 遺 伝 子 密 度 が 端 か ら 端 ま で低 いわ け で は な い。 抗 体 産 生 遺 伝 子 群 や Ｔ 細 胞

受 容 体 の遺 伝 子群 や 主 要 組 織 適 合 抗 原 の遺 伝 子 群 を 調 べ る と 、 明 ら か に広 い地 域 にわ た って遺 伝 子密

度 が 高 い。 ヒト の染 色 体 は Ｇ Ｃ の含 量 が 高 い領 域 と 低 い領 域 とが 入 れ 子 に な って い て、 一般 的 に は Ｇ

Ｃ の多 い領 域 に 遺 伝 子密 度 が 高 いと さ れ て い る。 そ こ に は な ぜ か Ａ ｌ ｕと いう く り 返 し 配 列 も 圧 倒 的

に多 い。 これ も 、 ヒ ト ゲ ノ ムが 進 化 の上 で た ど って き た ﹁何 ご と か﹂ を 語 って い る のだ ろう 。

  し か し 、 モデ ル生 物 の ゲ ノ ム の文 字 配 列 の解 析 が 進 み 、 小 さ い ゲ ノ ム か ら つぎ つぎ と 完 成 し て いく

時 代 に、 も のご と は 休 ん で い な い。 小 ゲ ノ ム解 析 の ノ ウ ハウ は 、 ヒ ト ゲ ノ ムも 、 今 の シ ステ ム で 大 規

模 にや れ ば 解 析 でき ると いう 信 念 と 、 実 行 力 のあ る グ ル ープ を 生 み 出 し た 。 す で に大 規 模 解 析 の セ ン

タ ーを 持 つイ ギ リ スと ア メ リ カ は、 そ こ に さ ら に梃 子 入 れ を し て、 一九 九 六年 か ら 大 規 模 解 析 を 実 行

さ せ る こ と を 決 め る も よ う だ 。 フラ ン スも これ に追 随 す るだ ろ う 。 かく し て、 ヒ ト ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の文

字 配 列 に つ い ても 、 デ ー タ の奔 流 が 始 ま る 時 代 が 幕 を開 く 。 当 然 、 そ れ に引 き ず ら れ る よ う に し て、

イ ネ や ムギ 、 家 畜 、 そ の ほ か科 学 者 た ち が 興 味 を も つあ ら ゆ る生 物 の ゲ ノ ム の解 析 が 沸 き 立 つよ う に

起 こ っ てく る だ ろ う 。 そ の中 で 出 て く る た く さ ん の新 し い遺 伝 子 に つ い て知 り 、 ま た 、 こ れ ま で想 像

も し て い な か った新 し い ゲ ノ ム の設 計 原 理 や 機 能 の 理解 が 進 む 。 さ ら に こ のよ う な デ ー タ の集 積 を 通

し て、 そ こ に保 た れ て い る進 化 の記 録 が 解 読 で き 、 さ ま ざ ま な 生 物 の関 係 が わ か ってく る はず だ 。

  個 々 の遺 伝 子 を 取 り だ し て 研 究 す るだ け で は 到 達 でき な か った 生 き も の の総 合 的 な 把 握 の機 会 が 、

こう し て現 実 化 し て いく のだ 。 と こ ろ で 日 本 は?   一九 九 五 年 末 現 在 、 科 学 技 術 庁 傘 下 の 日本 科 学 技

術 情 報 セ ン タ ーが 年 間 約 十 一億 円 の予 算 で 四 グ ルー プ に シ ー ケ シ ン グ を 委 託 す る と い う 事 業 を 開 始 し

た 。 し か し こ れ は ウ ェル カ ム ・ト ラ ス ト財 団 が 自 分 の懐 か ら サ ンガ ー セ ン タ ー (一研 究 セ ン タ ー) に出

す お金 の七 分 の 一に す ぎ な い。 文 部 省 、 厚 生 省 の予 算 に は こ のよ う な 項 目 は 認 め ら れ な か った。

  ｃ Ｄ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト ︱︱ 日本 の提 案

  ヒ ト ゲ ノ ム に は約 一〇万 の遺 伝 子 が あ る。 そ のお のお の は 、 私 た ち の か ら だ を つく る とき 、 あ る い

は か ら だ が で き て か ら 、 ど こ か の組 織 の細 胞 の中 で 少 な く と も 一回 は は た ら い て い る はず だ 。 ﹁は た

ら く ﹂ と は遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を そ っく り コピ ー し た メ ッ セ ン ジ ャー Ｒ Ｎ Ａ (ｍＲ Ｎ Ａ) を 合 成

し 、 そ れ を 翻 訳 装 置 に か け て 、 遺 伝 子 の指 令 す る タ ン パ ク質 を 作 る こ と を さ す 。 血液 の タ ン パ ク、 筋

肉 の タ ン パ ク、 消 化 酵 素 タ ンパ ク、 あ る い はも っと 発 生 の初 期 に か ら だ の軸 作 り を 指 令 す る タ ン パ ク、

こ こ に眼 を、 あ る い は前 脳 を つく れ と 指 令 す る タ ン パ ク な ど が 、 い つど こ で ど の よ う に し て つく ら れ

る の か 。 こ れ は私 た ち の か ら だ の中 で何 が 起 き て い る か を知 る こ と で あ り 、 と て も 興 味 深 い。

  ヒ ト ゲ ノ ム の 三〇 億 文 字 の中 で 、 タ ン パ ク質 を 作 る た め に は た ら い て いる 部 分 、 つま り ﹁遺 伝 子 Ｄ

Ｎ Ａ ﹂ は数 パ ー セ ント だ 。 そ こ だ け 先 に調 べ た ら ど う だ ろ う 。 そ う いう 考 え が 出 ても ふ しぎ はな い。

そ れ に し て も 、 そ ん な に調 子 よ く ﹁よ いと こ ど り﹂ だ け でき る のだ ろ う か。 と こ ろ が 、 そ れ は そ ん な に た い へん な こ と で は な い。

  遺 伝 子 部 分 だ け を 調 べ る に は、 そ れ が 作 る メ ッ セ ンジ ャ ー Ｒ Ｎ Ａ (ｍＲ Ｎ Ａ) を 調 べれ ば よ い。 Ｒ

Ｎ Ａ の直 接 分 析 も でき な いこ と は な いが 、 技 術 上 の理 由 か ら 昨 今 は試 験 管 内 で、 逆 転 写 酵 素 を使 っ て、

ｍ Ｒ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を コピ ー し た Ｄ Ｎ Ａ を 作 る (２章 図 ７ のＡ 参 照)。 こ れ が ｍＲ Ｎ Ａ に相 補 的 な Ｄ Ｎ

Ａ 、 つま り ｃＤ Ｎ Ａ だ 。 ｃ はcompl ementar y (相 補 的) の頭 文 字 であ る。 い ろ い ろ な 細 胞 か ら ｍＲ

Ｎ Ａ を と り 、 そ れ を も と に つく った ｃＤ Ｎ Ａ を 調 べ れ ば 私 た ち の か ら だ の中 でど んな タ ン パ ク質 が ど

こ で ど れ だ け 作 ら れ て い る か が わ か り、 か ら だ で何 が 起 き て い る かが わ か ってく る こ と にな る。 こ れ は興 味 深 く 重 要 な 情 報 だ 。 も う 少 し く わ し く 説 明 し て お こう 。

  Ａ Ｔ Ｇ Ｃ ⋮ こ の よ う に文 字 が 並 んだ ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ のな か で、 あ る部 分 が 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ と し て は た ら

いて い る と す る 。 そ の中 には ま だ イ ント ロ ンと い って直 接 タ ン パ ク質 づ く り に関 与 し な い部 分 が あ る。

遺 伝 子 が 読 み取 ら れ る と き に は 、 い った ん こ の イ ン ト ロンも 含 め て Ｒ Ｎ Ａ に コピ ー さ れ る のだ が 、 そ

のＲ Ｎ Ａ は核 か ら 外 に出 て は た ら く 場 であ る リボ ソ ー ム に た ど り つく ま で に、 スプ ラ イ シ ング と よ ば

れ る 生 化 学 的 な 反 応 に よ って イ ン ト ロンを 取 り のぞ い て タ ン パ ク質 づ く り に関 わ る と こ ろ だ け か ら 成

る メ ッ セ ン ジ ャ ー Ｒ Ｎ Ａ に改 造 さ れ る。 ｃＤ Ｎ Ａ は こ れ を 試 験 管 のな か で、 Ｄ Ｎ Ａ に つく り かえ た も

のだ か ら 、 ま さ に ﹁は た ら く 遺 伝 子 ﹂ を 代 表 す る ミ ニ マム のＤ Ｎ Ａ だ 。 は た ら く ミ ニ マ ム、 そ れが ｃ Ｄ Ｎ Ａ を 調 べ る 大 き な 利 点 であ る。

  イ ント ロ ン部 分 が のぞ か れ た あ と の ｍ Ｒ Ｎ Ａ の平 均 的 サ イ ズ は 二 五〇〇 文 字 。 ｃＤ Ｎ Ａ は そ のく ら

い の大 き さ で あ る。 一九 八〇 年 代 は じ め、 組 換 えＤ Ｎ Ａ 技 術 を 用 い たバ イ オ テ ク ノ ロジ ーが 始 ま った

こ ろ に は 、 一つ の遺 伝 子 を 転 写 し た ｍＲ Ｎ Ａ を ち ゃ ん と 手 に 入 れ て 端 か ら 端 ま で の 長 さ の ｃＤ Ｎ Ａ を

o en pf r es o sor” (一つの遺 伝 子 を 研 究 す れば 教 授 にな れ る) と いわ れ

作 り 、 そ の文 字 配 列 を 調 べ た り 、 う ま く は た ら か せ て そ の遺 伝 子 が 指 令 す る タ ン パ ク質 を作 ら せ た り す る 実 験 は名 人 芸 で 、“onegene

た も のだ 。 し か し、 今 日 で は こ の作 業 に 必 要 な試 薬 な ど 一切 が キ ット化 さ れ 、 実 験 法 も 完 成 し て い る

の で 、 何 千 と いう ｃＤ Ｎ Ａ を 作 ってど ん ど ん 分 析 で き る 。 一五年 ほ ど でず い ぶ ん 変 わ ったも のだ 。

  ヒト ゲ ノ ム解 析 計 画 の設 定 に当 た って 、 す べ て の ｃＤ Ｎ Ａ を解 析 す る こ と の重 要 性 を ま っ先 に提 唱

し 、 実 行 し てき た の は 日 本 で あ る。 そ し て こ れ を ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト と よ んだ 。 ヒト ゲ ノ ム に に な

わ れ た 遺 伝 情 報 の解 読 の た め に は、 ゲ ノ ム のど こ に ど ん な 遺 伝 子 が あ る か と い う 構 造 を 調 べ る こ と は

も ち ろ ん大 切 であ る。 こ れ は ア メリ カ型 の ゲ ノ ム の構 造 解 析 だ。 と ころ で 、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列

決 定 を 懸 命 に行 な った と し ても 、 た く さ ん の ｃ Ｄ Ｎ Ａ の解 析 デ ー タが な け れ ば 、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の文 字

配 列 のど こ に、 ど ん な 遺 伝 子 が あ る のか 容 易 に は決 め ら れ な いだ ろ う 。 逆 に ｃＤ Ｎ Ａ の文 字 配 列 が わ

か って いれ ば 、 そ れ ぞ れ の遺 伝 子 が ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の中 で イ ント ロ ン で分 断 さ れ てど ん な に複 雑 な 状 態

で存 在 し た と し ても 、 す ぐ に そ の遺 伝 子 を 同 定 で き る と いう わ け だ 。 こ れ は、 ゲ ノ ム の構 造 解 析 と お ぎ な いあ う 重 要 な 仕 事 だ 。

  ｃ Ｄ Ｎ Ａ を解 析 す る計 画 を 日 本 が た て た と き 、 も う 一つ重 要 な こと を 提 案 し た。 構 造 解 析 を進 め、

ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の 一次 元 的 な 文 字 配 列 のど こ にど んな 遺 伝 子が ど ん な 順 序 で並 ん で い る か と い う こと ま

でわ か る 時 代 が や っ てき て も 、 か ら だ のど こ で、 い つ (た と えば 発 生 の段 階 で) ど の遺 伝 子 が ど う い

う 条 件 下 に、 ど う は た ら く の か、 つま り ゲ ノ ム の機 能 は ど う な って い る の か と 問 う 解 析 を 進 め な く て

は、 何 を す る の かわ か ら な い遺 伝 子 が た く さ ん見 つか る だ け だ 。 ゲ ノ ム の遺 伝 情 報 解 読 のた め には 構

造 情 報 と 並 ん で 全 遺 伝 子 の機 能 情 報 を 手 に 入 れ て お く こ と が 不 可 欠 だ と いう 主 張 を し た のだ 。 ｃＤ Ｎ

Ａ プ ロジ ェク ト に は 、 こ の よう に 二 つ の 目的 が こ めら れ て いた の で あ る。 そ れ にも う 一つ つけ 加 え る

な ら 、 新 し い ｃＤ Ｎ Ａ の中 に は薬 づ く り な ど ﹁役 に立 つ﹂ も のも た く さ んあ る はず だ 。

  ｃ Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を な る べ く た く さ ん 調 べ よ う と いう 試 み は 一九 八 八 年 当 時 す で に少 し 始 め ら れ

て い たが 、 右 に述 べ た よ う な 明 確 な 主 張 を も っ てプ ロジ ェク ト を提 案 し た のは わ が 国 であ る。 そ の こ

ろ 世 界 各 国 のゲ ノ ム計 画 を 調 査 し た Ｅ Ｃ の専 門 家 も 、 ｃ Ｄ Ｎ Ａ 研 究 を プ ロジ ェク ト と し て十 分 意 識 し

て い た と は思 え な い。 そ の レポ ー ト は わ が 国 が 提 案 し た ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト に ふ れ て は い るが 、 何

と 、 ﹁予 算 措 置 が 不十 分 な 国 は、 ｃＤ Ｎ Ａ の み を 調 べ て遺 伝 子 の情 報 を 手 に 入 れ 、 全 ゲ ノ ム構 造 を 調

べ る代 り と し 安 く あ げ よ う と し て い る﹂ と 述 べ て いた 。 も ち ろ ん 今 で は Ｅ Ｕ も 含 め 、 世 界 の主 要 国 は

そ の重 要 性 に気 づ き 、 関 連 し た 研 究 を 進 め て い る。 今 は米 国 で も ｃ Ｄ Ｎ Ａ の研 究 が 活 発 であ る 。

  も う 一度 ま と め な お す と ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト に は 三 つ の大 切 な 役 割 が あ る。

      ① ゲ ノ ム の構 造 解 析 と お ぎ な いあ う 遺 伝 子 部 分 の文 字 配 列 デ ー タ を集 め る。

      ② ゲ ノ ム の機 能 解 析 、 つま り 一〇万 個 の遺 伝 子 の 一つ 一つが ど こ で ど の よ う に は た ら き 、 調 節

さ れ て い る かと いう こ と と 、 そ れ ら 全 体 が ど の よう に有 機 的 に相 互 作 用 し て 、 ヒ トと いう 生 物 を

支 え て い る のか 、 そ の メ カ ニズ ムを 知 る た め のデ ー タ ベ ー スを つく る こ と。

      ③ 有 用 な 遺 伝 子 の探 索 。 前 述 し た よ う に、 こ れ は タ ン パ ク質 を つく る部 分 な の で、 役 に 立 つタ ン パ ク質 を つく る遺 伝 子 が こ の中 に た く さ ん あ る は ず だ 。

  こ の よ う に生 物 学 にお け る 好 奇 心 か ら 見 て も 、 有 用 性 か ら 見 て も 、 これ は 大 事 な プ ロジ ェク ト な の であ る。 ① に つ い て少 し く わ し く 見 て み よう 。

  理 論 的 に は、 あ ら ゆ る ｍＲ Ｎ Ａ を 集 め て、 そ れ ぞ れ か ら ｃＤ Ｎ Ａ を つく り 、 そ の頭 か ら シ ッポ ま で

分 析 す れ ば 、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の構 造 解 析 が 進 ん で来 た 時 に、 そ の中 にあ る あ ら ゆ る 遺 伝 子 を 同 定 す る の

に役 立 つ。 ま た 、 一つ 一つ の遺 伝 子 は ど ん な 文 字 配 列 な の か 、 ど ん な ア ミ ノ酸 の並 び を も った タ ン パ

ク質 を 指 令 す る の か を 知 る こ と が でき る。 も し、 お のお の の タ ンパ ク質 の は た ら き を 調 べ る 人 が いれ ば 、 さ ら に よ い。

  ｍ Ｒ Ｎ Ａ の平 均 的 サ イ ズ 二 五〇〇 文 字 に遺 伝 子 総 数 一〇万 を か け あ わ せ る と 、 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の総 文

字 数 は 一〇万 × 二五〇〇＝ 二 ・五億 。 一〇万 の遺 伝 子 を す べ て取 り つく し 、 そ の文 字 配 列 を 決 め て し

ま える 日 は そ う 遠 い将 来 で は な いだ ろ う 。 ゲ ノ ム の 全 構 造 解 析 に 先 ん じ て、 遺 伝 子 の全 体 像 だ け は と

り あ えず 手 中 に で き る。 す で に述 べ た よ う に、 バ ク テ リ アや 酵 母 で は ゲ ノ ム のな か にむ だ な 部 分 が ほ

と ん ど な い か、 非 常 に少 な い の で 、 ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を ど んど ん 調 べ れ ば 、 遺 伝 子 の 全 貌 も わ

か る 。 し か し、 遺 伝 子 で な いＤ Ｎ Ａ が ほ と ん ど であ る ヒ トな ど で は ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク トが と く に有

効 に な る。

  当 面 は、 ｃ Ｄ Ｎ Ａ のデ ー タ は 地 図 づ く り の マー カ ー と し て有 用 で あ る。 ゲ ノ ム文 字 配 列 の決 定 は こ

れ か ら だ が 、 そ の構 造 解 析 の成 果 は時 々刻 々病 気 の原 因 遺 伝 子 と り な ど に活 用 さ れ て い る の で、 と り

あ え ず 、 遺 伝 的 地 図 と 物 理的 地 図 の中 に、 ｃＤ Ｎ Ａ の位 置 を 書 き こ も う と いう 動 き が 出 てき た。 つま

り ﹁遺 伝 子 地 図 ﹂ を つく ろ う と いう 考 え 方 であ る。 ｃＤ Ｎ Ａ の コ レ ク シ ョンが 進 ん で き た今 が よ い時

期 だ 、 と い う 議 論 が 一九 九 五 年 の は じ め ご ろ か ら 急 速 に 台 頭 し て い る。 ｃＤ Ｎ Ａ の コ レ ク シ ョ ン を

﹁地 図 づ く り の た め の マー カ ー 集 め﹂ と し て活 用 し よ う と いう わ け であ る。 こう し て ｃ Ｄ Ｎ Ａ プ ロジ

ェク ト は ゲ ノ ム構 造 解 析 と協 力 し おぎ な いあ って 、 ゲ ノ ム の姿 を 明 ら か にす る こ と にも 貢 献 し始 め て いる 。

  ゲ ノ ム の機 能 解 析 と ボ デ ィ マ ップ づ く り

  ヒ ト ゲ ノ ム に含 ま れ る 一〇万 の遺 伝 子 が す べ て、 一つの細 胞 の中 で は たら く わ け で は な い。 心 臓 の

細 胞 と腸 の細 胞 で は は た ら い て い る遺 伝 子 は ちが う はず だ 。 個 々 の細 胞 で は た ら く の は 一万 か ら 二 万

種 の遺 伝 子 だ と さ れ て いる 。 か ら だ が で き あ が る 途 中 、 あ る い は でき あ が って か ら 、 多 種 多 様 な 細 胞

のな か で は、 そ れ ぞ れ ち が う 遺 伝 子 の セ ットが 状 況 に応 じ て選 ば れ て は た ら い て い る の であ る 。 こ う し て は た ら く こ と を 専 門 用 語 で は ﹁発 現 す る﹂ と い う 。

  ど の遺 伝 子 が 、 ど の発 達 段 階 の、 ど の細 胞 のな か で、 ど れ だ け 発 現 す る の か (具 体 的 な 調 べ方 と し

ては何 分 子 の メ ッセ ンジ ャーＲ Ｎ Ａ コピ ーを 作 る のか を見 る) を 調 べ て各 遺 伝 子 の発 現 の様 子 を 研 究 す

る こ と に よ り 、 か ら だ の な か で何 が 起 き て い る の か を 記 述 でき る 。 複 数 の遺 伝 子 の か ら み合 いを 調 節

す る のも 遺 伝 子 の は た ら き な の で 、 全 体 は 入 り 組 み 、 有 機 的 な ネ ット ワ ー クが で き 上 が って い る はず

だ 。 あ る遺 伝 子が い つど の細 胞 で は た ら く の かと いう 調 節 の仕 組 み の研 究 は 、 今 、 分 子 生 物 学 の中 で

も 、 と く に た く さ ん の研 究 者 を ひ き つけ て い る重 要 な 研 究 テ ー マな の で、 ｃ Ｄ Ｎ Ａ か ら のデ ー タ は プ

ロジ ェク ト に直 接 関 わ っ て い な い人 び と の研 究 に も 重 要 であ る。 こ う し てゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は そ の 内 部 だ け で な く 生 物 学 全 体 の な か で の意 味 を 増 し て いる 。

  脳 で 、 肝 臓 で、 あ る い は睾 丸 で、 ど ん な遺 伝 子 が は た ら い て いる のだ ろ う 。 あ る い は発 生 が 進 む に

つれ て、 ど ん な 遺 伝 子 が い つ発 現 を 始 め 、 い つ発 現 を 止 め る の か 。 世 界 各 地 で い ろ いろ な グ ルー プ が

扱 っ てき た臓 器 の ｃ Ｄ Ｎ Ａ 分 析 デ ー タが 集 め ら れ て い る。 一つず つ の遺 伝 子 の文 字 配 列 を 始 め か ら 終

わ り ま で て いね い にデ ー タ化 し て い る グ ル ー プ も あ る が 、 現 在 の技 術 で は数 多 く の遺 伝 子 の分 析 を す

る のは 大 変 な の で 、 た い て いは 一部 分 だ け 、 多 く の場 合 平 均 二 五〇〇 文 字 あ る はず の遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ の

う ち の約 一〇パ ー セ ン ト、 一〇〇 ∼ 三〇〇 文 字 く ら い の配 列 を 分 析 し て いる 。 ち が う 遺 伝 子 が 一〇〇

文 字 以 上 にわ た って、 ま った く 同 じ 文 字 配 列 を も つ こ と は 、 まず な い の で 、 部 分 配 列 で も 一つ 一つ の

遺 伝 子 を 同 定 す る こ と が で き 、 そ れ を遺 伝 子 の ﹁名 刺 代 わ り ﹂ と し て役 立 て る わ け だ 。

  こ の よ う に し て読 んだ ｃＤ Ｎ Ａ の部 分 的 文 字 配 列 に ﹁は た ら い て い る遺 伝 子 の文 字 配 列 の目 印 ﹂ す

な わ ち、 エク スプ レ ッ シ ョ ン ・シ ー ケ ン ス ・タ グ (Ｅ Ｓ Ｔ) と いう 呼 び 名 を つけ て いる 研 究 者 も い る。

  ｃＤ Ｎ Ａ の部 分 文 字 配 列 が 得 ら れ る と す ぐ にＤ Ｎ Ａ の デ ー タ ベ ー スと 照合 し て 、 同 じ 文 字 配 列 のも

のが 登 載 さ れ て い る か ど う か を 調 べ る。 こう し て、 自 分 た ち の 手 に し た ｃＤ Ｎ Ａ が 未 知 の も の (実 際

には そ の 一部 ) であ る かど う か を 決 め る の であ る 。 部 分 配 列 でも か ま わ な い か ら 、 ｃＤ Ｎ Ａ を マー カ

ー に使 って遺 伝 的 ・物 理 的 ゲ ノ ム地 図 の上 に マ ップ す る と 、 将 来 の ヒ ト ゲ ノ ム解 析 に と って た い へん 重 要 な デ ー タ ベ ー スが でき る こ と は す で に述 べ た。

  今 のと こ ろ 、 ｃＤ Ｎ Ａ づ く り に使 った 臓 器 が 何 で あ っても 、 大 体 二〇 ∼ 二 五 パ ー セ ン トが 既 知 の遺

伝 子 、 残 り 七 五 ∼ 八〇 パ ー セ ント は ま だ だ れ も 分 析 し た こと のな い新 し い遺 伝 子 だ 。 一〇万 と 予 想 さ

れ る ヒ ト遺 伝 子 のう ち 、 現 在 解 析 が す す ん で Ｄ Ｎ Ａ デ ー タ ベ ー スに 登 載 さ れ て い る のは 約 四 五〇〇 個

であ り 、 全 体 の四 ・五 パ ー セ ント に相 当 す る 。 こ の値 と く ら べ る と 、 既 知 が 二〇 ∼ 二五 パ ー セ ント と

いう 値 は高 す ぎ る。 こ の矛 盾 は組 織 のな か でた く さ ん は たら い て い る ﹁出 現 頻 度 の高 い遺 伝 子 ﹂ は 、

ｃＤ Ｎ Ａ と し て サ ンプ ルを ラ ンダ ム に選 ん だ 場 合 に出 現 す る 確 率 が 高 く な る た め に、 過 去 に調 べ ら れ た も のが 多 く な る はず だ と いう こと で 説 明 でき る。

  と こ ろ で、 世 界 の ｃ Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の主 流 は 、 ﹁臓 器 で は た ら い て い る遺 伝 子 の全 情 報 ﹂ を 集 め た り 、

﹁地 図 づ く り の た め の マー カ ー﹂ 集 め に進 む 代 わ り に 、 ﹁何 か 役 に 立 つ遺 伝 子 を 発 見 す る﹂ 方 向 へと ギ

アを 切 り 換 え た 。 基 礎 研 究 に よ り 生 命 現 象 の本 質 を 知 る た め の息 の長 い研 究 よ り も 、 目 先 で役 に立 ち 、

お金 も う け に つな が る研 究 の ほ う が 好 ま れ る最 近 の風 潮 を そ の ま ま 反 映 し た動 き で あ る。 す ぐ に鼻 を

き か せ る ベ ン チ ャ ー企 業 の出 現 で、 ア メリ カ で と く に目 立 った 動 き だ 。 役 に 立 つこ と も 大 事 な の で、

こ の動 き を 否 定 す る つも り は な いが 、 こ のた め に特 許 問 題 な ど で話 が 少 々複 雑 に な って し ま った と い う 事 実 も あ る のが 気 に な る。 こ れ に つい て は次 節 で ふ れ る。

 そ のよ う な な か で、 大 久 保 を 中 心 に し た 大 阪 大 学 の ｃ Ｄ Ｎ Ａ 研 究 チ ー ム は ま っこ う か ら ﹁ヒ ト の か

ら だ を 作 り 上 げ て い る い ろ いろ な細 胞 そ れ ぞ れ のな か で、 ど ん な 遺 伝 子 が い つ、 ど れ だ け は た ら い て

い る の か﹂ を 記 載 し た ﹁ボ デ ィ マ ップ︱︱ 遺 伝 子 発 現 のプ ロ フ ィ ー ル﹂ を作 り 上 げ よ う と いう 課 題 に 取 り 組 ん で い る 。 こ の特 徴 あ る研 究 に つい て 少 し く わ し く 説 明 し よ う 。

  ま ず ﹁ど の遺 伝 子 か﹂ を 知 る た め に ｃＤ Ｎ Ａ (イ コー ル ｍＲ Ｎ Ａ) の 文 字 配 列 を 調 べ る 。 そ れ も 一

つ 一つ の ｍ Ｒ Ｎ Ａ の 一定 のと こ ろ 、 実 際 に は 端 のと こ ろ だ け を 調 べ る。 そ う し な い と 、 一分 子 の ｃＤ

Ｎ Ａ (ｍＲ Ｎ Ａ) の い ろ いろ な部 分 を 調 べ て 一種 類 の ｃ Ｄ Ｎ Ａ に ち が う ﹁名 刺 ﹂ を 何 枚 も 作 って し ま

う 恐 れが あ る か ら だ 。 文 字 配 列 は遺 伝 子 に よ っ て決 ま って い る の で、 こ の チ ー ム は こ の端 の と こ ろ の

配 列 を ﹁ジ ー ン ・シグ ネ チ ャ ー ( 遺 伝 子 の署 名 )﹂ と よ ん で いる 。 ま さ に名 刺 だ 。

﹁ど れ だ け は た ら い て い る か﹂ を 知 る た め に は 、 組 織 、 た と え ば 表 皮 の ケ ラ チ ン産 生 細 胞 か ら 一〇〇

〇個 の ｃＤ Ｎ Ａ を ラ ンダ ム に選 ん で分 析 し 、 そ のな か に 同 じ も のが 現 れ る頻 度 を 求 め る と い う 方 法 を

と って い る。 具 体 的 に は 、 ま ず 細 胞 の ｍ Ｒ Ｎ Ａ (二万 種 類 く ら い の混 合 物 であ る) を 取 り だ し 、 そ れ

を 忠 実 に コピ ー し た ｃＤ Ｎ Ａ の集 団 (ライ ブ ラ リ ーと よぶ ) を つく る 。 そ こ か ら 一〇〇〇 ほ ど の サ ン

プ ルを ラ ンダ ム に選 ん で、 そ の 一つ 一つの端 の と こ ろ の文 字 配 列 、 つま り ジ ー ン ・シグ ネ チ ャ ー を 求 め る の で あ る。

  つぎ に そ の文 字 配 列 を 相 互 に比 較 し て 、 同 じ も のが 何 回 出 て き た か 数 え る 。 た く さ ん 出 て く れ ば 、

そ れ はそ の細 胞 で た く さ ん は た ら い て い る証 拠 に な る。 こう し て いま 調 べ て い る 細 胞 の中 で はど の遺

伝 子 が 一番 よ く は た ら い て い る か 、 二番 目 は ど の遺 伝 子 かと いう 順 番 を 決 め る こ と が でき る 。 さ ら に

一つ 一つ の遺 伝 子 を 既 存 の Ｄ Ｎ Ａ デ ー タ ベ ー スと 照 合 し て、 既 知 の遺 伝 子 か 、 未 知 の遺 伝 子 か、 既 知

な ら 何 で あ る か を 記 録 す る。 こ う し て細 胞 のな か で、 ﹁ど ん な 遺 伝 子 が ど れ だ け は た ら い て い る か ﹂

のデ ー タが 集 ま る。 いろ いろ な 臓 器 や組 織 の細 胞 に つ い て、 こ の分 析 を し 、 ど の遺 伝 子 は ど の細 胞 で

ど れ だ け は た ら い て い る か を 調 べ る の であ る 。 こ のデ ー タ集 め が 進 ん で く る と さ ま ざ ま な細 胞 で は た ら く 遺 伝 子 と あ る細 胞 で し か は た ら か な い遺 伝 子 の区 別 が で き る。

  遺 伝 子 の数 は 一〇万 。 私 た ち の か ら だ を構 成 す る 細 胞 は 六〇 兆 個 。 こ れ を いち い ち 調 べ よ う と 思 っ

て も 絶 望 的 だ 。 し か し、 調 べ る ｃ Ｄ Ｎ Ａ (ｍＲ Ｎ Ａ ) を 細 胞 あ た り 約 一〇〇〇 に し ぼ り 、 か つ、 か ら

だ を 構 成 す る細 胞 は 、 皮 膚 、 肝 臓 、 心 臓 、 小 腸 と いう よ う に 二〇〇 種 く ら い の基 本 グ ル ープ に ま と め

ら れ る と い う こ と に注 目 し て適 切 な 材 料 を 選 べば 、 自 動 分 析 機 と コ ンピ ュー タを 武 器 に ﹁全 部 の ｃＤ Ｎ Ａ ﹂ に向 か って仕 事 を 進 め ら れ る の であ る。

  図 14 は こ う し て作 った デ ー タ ベ ー ス の 一部 で あ る。 こ れ は い わば 一つず つ の遺 伝 子 (ジ ー ン ・シグ

ネ チ ャ ー で代 弁 さ れ て い る) が か ら だ のど こ で は た ら く か を マ ップ し た も の な の で 、 ボ デ ィ マ ップ

(Bod y map ) と 呼 ん で い る。 これ ま で に な い新 し い地 図 だ し 、 遺 伝 子が 本 当 に か ら だ の中 で ど の よ う に は た ら い て い る かが わ か る 現 実 味 のあ る 興 味 深 い地 図 だ 。

  例 に あ げ た ボ デ ィ マ ップ を見 る と 、 (最 上 段 の) ケ ラ チ ン 14 (皮 膚 の主 要 タ ンパ ク) は ケ ラ チ ン産 生

細 胞 で 大 々的 に つく ら れ て お り 、 ほ か で は ほ と んど つく ら れ て いな いこ と が わ か る 。 こ の マ ップ で は

臓 器 や 細 胞 ご と に、 ど んな 遺 伝 子 が ど れ だ け は た ら い て い る かが 、 上 位 六〇〇 ∼ 七〇〇 位 く ら い ま で、 正 確 に数 量 化 さ れ て い る。

  特 定 の臓 器 や 細 胞 で し か は た ら か な い、 いわ ゆ る 臓 器 特 異 的 遺 伝 子 が た く さ ん あ る こ と も わ か る 。

図 14 を 見 た だ け で は あ ま り は っき り し な いが 、 そ の多 く は 未 知 の遺 伝 子 だ。 た と え ば 脳 で し か は た ら

か な い未 知 の遺 伝 子 群 。 こ れ が 脳 研 究 者 の 興 味 を ひ か な い はず は な い。 こ れ が 何 を し て い る か こ れ か ら調 べが 進 む だ ろ う 。

  反 対 に、 た く さ ん の異 な る細 胞 で は たら く 遺 伝 子 は 、 細 胞 の基 礎 活 動 に興 味 を も つ人 に と っ て、 重

要 だ。 図1 4 の数 字 は 発 現 量 、 つま り 調 節 を 反 映 す る も のだ か ら 、 が ん細 胞 、 薬 を 与 え ら れ た細 胞 な ど

で 通 常 と 異 な る ふ る ま いを す る 遺 伝 子 が な い か を 調 べ れ ば 、 病 気 の とき 何 が 起 き る の か 、 薬 は ど う 効 く の か な ど が わ か るだ ろ う 。

  こ のデ ー タ ベ ー スに は 現 在 一万 三〇〇〇 ほど の遺 伝 子 が 登 載 さ れ て い る。 こ れ は 、 い った ん 作 って

し ま え ば 、 あ と は 病 気 や 発 生 ・分 化 あ る い は生 理 的 変 動 な ど に 応 じ て 、 ど ん な 遺 伝 子 が ど う変 化 す る

の か と いう 問 い に答 え る こ と が で き る デ ー タ ベ ー ス であ る 。 実 際 に体 内 で 遺 伝 子 が ど の よ う に は た ら

い て い る か を 知 る き っかけ が こ う し て でき は じ め た の で あ る。 こ ん な 方 法 論 が 可 能 に な った のも 、 大

量 の文 字 配 列 情 報 を収 集 し 、 そ れ を コン ピ ュー タ で整 理 、 解 析 でき る か ら こ そ であ る 。

図14  ボ デ ィ マ ッ プの 一例 い ろ い ろ な組 織 の細 胞 の 中で 、 どの 遺伝 子 が どれ だ けは た らい て い る か を示 す 表 の 一 部 。 メ ッセ ン ジ ャーRNA1000分 き 、何 回 同 じRNAが

子 をランダム に選 んだ と

出 現 す る か で遺 伝 子 の 発 現 頻度 が 示 してある。 ジー

ン ・シ グ ネ チ ャー は お のお の の 遺伝 子 につ け た整 理 番号 。 ジ ー ン ・シ グ ネ チ ャー の 文 字 配列 を デー タベ ー ス に登 載 され た 配 列 と比 べ る と既 知 の もの か 未知 の ものか が わか る。 既知 の もの に は遺伝 子 バ ン クの番 号 と 、 遺 伝 子 名 を記 してあ る。 空欄 な らば新 規 遺 伝 子 。 組 織 に よっ て は た ら く 遺 伝 子 の比 が 著 し くちが う こ とが よ くわか る(北 ら よ り引用)。

  ボ デ ィ マ ップ か ら 得 ら れ る ﹁お も し ろ い ふ る ま い を す る 遺 伝 子﹂ ﹁組 織 に特 異 的 な 遺 伝 子 ﹂ あ る い

は ﹁広 汎 な 細 胞 で必 ず は た ら い て い る遺 伝 子 ﹂ な ど は、 有 用 遺 伝 子 の探 索 にと って宝 の山 だ 。

  有 用 な 遺 伝 子 の探 索 と 特 許 騒 ぎ

  人 間 の遺 伝 子 で、 か ら だ のど こ か で は た ら い て いな が ら 、 健 康 と 無 関 係 のも の は まず な いだ ろ う 。

そ こ で、 新 し い遺 伝 子 を 知 り 、 ゲ ノ ム のも つ遺 伝 情 報 の解 明 を 進 め る た め の純 粋 な ﹁科 学 ﹂ と し て始

ま った ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク トが あ る 日 突 然 、 企 業 、 投 機 資 金 、 法 律 家 な ど を も 巻 き 込 ん だ 世 界 に放 り

こ ま れ て し ま った。 特 許 騒 ぎ で あ る。 科 学 と し て長 期 計 画 を た て、 着 実 に仕 事 を し て い た 人 間 にと っ

て は ﹁シ ン フ ォ ニー ﹂ の つも り が 、  ﹁狂 騒 曲 ﹂ にな った よ う な 気 持 ちだ 。 科 学 と は 離 れ る が 、 ゲ ノ ム

研 究 の将 来 を 考 え る う え で参 考 に な る こ と な の で、 し ば ら く そ の話 を し よ う 。

  問 題 の発 端 は脳 の ｃＤ Ｎ Ａ の部 分 配 列 を 収 集 し て い た米 国 Ｎ Ｉ Ｈ の ベ ン タ ーが 一九 九 一年 、 自 分 の

コ レク シ ョ ン の中 か ら 、 既 知 の遺 伝 子 に対 応 す る も のを 除 い た 約 二〇〇〇 個 (の ち に さら に加 え て 六

〇〇〇個 余 り にな った) の部 分 配 列 を 一括 し て、 特 許 申 請 し た と こ ろ にあ る。

  そ れ ま で にも Ｄ Ｎ Ａ の特 許 申 請 は あ った。 た と え ば イ ン シ ュリ ン、 イ ン タ ー フ ェロ ン、 血 液 凝 固 因

子 な ど だ 。 し か し 、 そ れ は遺 伝 子 の文 字 配 列 が 完 全 に解 明 さ れ 、 そ れ が は た ら い た と き に作 る物 質 の

機 能 も わ か って い る も のだ 。 そ れ に対 し て、 ベ ン タ ーが 解 析 し た の は部 分 配 列 、 つま り ﹁名 刺 ﹂ の部

分 を 集 め た だ け だ 。 そ れ だ け で そ の ﹁名 刺 ﹂ の本 体 、 つま り遺 伝 子 全 体 、 そ れ から そ れ が 作 る であ ろ

う タ ン パ ク質 に つ い て ま で 権 利 を 主 張 す る大 胆 さ 、 いや も っと は っき り いえ ば 図 々 し さ に、 人 び と は

唖 然 と し た 。 思 わ ぬ 問 題 提 起 に 、 あ る 者 は憤 慨 し て、 そ ん な 仕 事 は猿 で も でき る の に特 許 と は何 事 だ

と叫 び 、 あ る者 はあ わ て て対 応 策 を 探 し 、 あ る者 は 危 機 意 識 に駆 ら れ て自 分 た ち も 権 利 を 手 に で き な い か と走 り 回 った。

  も ち ろ ん、 研 究 者 も 反 応 し た 。 特 に ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト を 提 案 し、 科 学 の枠 組 み の中 で仕 事 を 進

め てき た わ れ わ れ は 黙 って いら れ な い。 し か し 、 米 ・欧 ・日 の特 許 関 連 法 の食 い違 いや 慣 習 の差 は大

き く 、 す ぐ に皆 の納 得 の い く落 ち着 き 方 は 見 つ から な か った 。 し か も 、 ベ ン タ ー の所 属 し て いた Ｎ Ｉ

Ｈ の長 官 で あ る ヒ ー リ ーが 、 ﹁ア メ リ カ の 国 益 ﹂ を か かげ て、 強 く 特 許 申 請 を 推 し た こ と も あ って 、

国 際 的 に知 恵 を 出 し 合 っても 満 足 の いく 解 決 は い っこ う に 見 え て こ な か った 。

  わず か 一〇〇文 字 ほ ど の配 列 を決 め、 そ れ を 集 め た も のを 楯 に ヒ ト の遺 伝 子 を 全 部 特 許 化 し て、 そ

のう え 将 来 こ こ か ら 生 ま れ る薬 や診 断 への応 用 全 部 を わ が 物 に し よ う と は な ん と 図 々し い。 も し 、 こ

の申 請 が ア メ リ カ で認 めら れ れ ば 、 ベ ン タ ー 一人 で 、 あ る い は そ の追 従 者 若 干 名 で、 二 ∼ 三年 のう ち

に ヒ ト の遺 伝 子 に全 部 網 を か ぶ せ て、 将 来 の研 究 や 開 発 の意 欲 を す っか り削 い で し ま う だ ろ う 。 し か

も 、 ﹁ゲ ノ ム解 析 は 国 際 協 力 で ﹂ と呼 び か け た Ｎ Ｉ Ｈ の長 官 が 騒 ぎ 立 て た のだ から 困 った も の だ。

  し か し 、 ち ょ っと冷 静 に な れ ば 、 こ れ は ア メ リ カ人 特 有 の ﹁社 会 的 実 験 ﹂ で は な いか と 見 る こ と も

でき る。 と に か く 主 張 し て み る と い う あ れ だ。 英 国 はあ わ て て 同 じ よ う な申 請 を 準 備 し 、 フ ラ ン ス は

教 育 大 臣 が 強 い調 子 で批 判 声 明 を 出 し た 。 こ の よ う な 対 応 を 重 ね る こと で 、 新 し い問 題 への対 処 の し

か た が で き あ が って いく こと を 承 知 し て いる か ら だ 。 そ し て 日本 は ?   日 本 の関 係 省 庁 は ﹁先 生 、 考

え て下 さ い﹂ と だ け い って沈 黙 を 守 った。 こ の段 階 で 対 応 を 考 え る と つぎ が 見 え て く る し 、 外 か ら も

日 本 は何 を 考 え て い る か が わ か り 、 協 力 や 競 争 が お 互 い に や り や す く な る よ い機 会 だ った の だが 。

  二年 余 り た って 、 ベ ン タ ー は Ｎ Ⅰ Ｈ を 去 って自 分 の ベ ン チ ャ ー企 業 を 作 り 、 ヒー リ ー 長 官 は 更 迭 さ

れ た。 新 任 のバ ー マ ス長 官 の下 、 特 許 申 請 は 認 めら れ な いま ま 、 立 ち 消 え と な った 。 し か し 、 こ れ で

﹁狂 騒 曲 ﹂ は終 わ った わ け で は な い。 第 一楽 章 が 終 わ った だ け で あ る 。 ヒ ト の遺 伝 子 に 関 わ る特 許 を

ど のよ う に 扱 う か 。 今 の と ころ は っき り し て い る の は、 機 能 が わ か ら な け れ ば 特 許 は 認 め な い と いう

意 見 が 多 数 を 占 め た こと だ け であ る。 一騒 ぎ のあ と 何 度 も く り 返 さ れ た 国際 的 な 検 討 で煮 詰 ま ってき

た線 だ 。 し か し 、 ど こを も って機 能 が わ か った と す る の か?   全 文 字 配 列 か、 既 知 の遺 伝 子 と の相 似

こ の本 質 的 な 問 い は 残 さ れ た ま ま で あ る。

性 を 検 索 す れ ば よ い の か、 タ ン パ ク質 を 作 ら せ た 時 か、 そ の遺 伝 子 の は た ら く 部 位 の特 異 性 や 、 病 気 ・発 達 な ど と の関 係 を 調 べ た 時 か?

  ア メ リ カ東 部 で は ベ ン タ ー を 中 心 と す る ベ ン チ ャ ー会 社 が 、 三 七 台 の自 動 配 列 分 析 機 (シー ケ ンサ

ー) を 買 い 入 れ 、 着 々と ｃ Ｄ Ｎ Ａ の部 分 配 列 の コ レ ク シ ョ ンを 進 め た。 そ し て、 そ の親 会 社 は 、 さ ら

に五〇 台 の分 析 機 を 買 い込 ん で稼 働 さ せ て い る 。 そ こ に は ス ミ ス ・ク ラ イ ン ・ビ ー チ ャ ム と いう 超 巨 大 製 薬 企 業 が 出 資 し て い る と いう 企 業 的 構 図 が でき あ が った。

  西 海 岸 に も 何 十 台 か の自 動 分 析 機 を 備 え た別 の ベ ン チ ャ ー企 業 が 現 れ た。 こ う し た企 業 は 今 のと こ

ろ 集 め た ｃＤ Ｎ Ａ のデ ー タ を 公 開 せ ず 、 金 を払 った 企 業 だ け に 見 せ る と いう 完 全 な ビ ジ ネ ス路 線 で動

い て い る。 Ｄ Ｎ Ａ の解 析 を 中 心 に お い た 大 型 資 本 の ベ ン チ ャー 企 業 は 、 さ ら に 四 ∼ 五社 も 現 れ 、 わ が

国 に も さ か ん に売 り こ み に や って来 る。 一件 二〇 億 円 と か 三〇 億 円 と か いう ﹁商 談 ﹂ だ 。

  特 許 問 題 以 降 の ｃＤ Ｎ Ａ の研 究 は ﹁サイ エン ス﹂ で は な く な った感 じ が あ る。 何 十 台 も の分 析 機 が

あ れ ば 、 数 万 に 及 ぶ ｃＤ Ｎ Ａ の部 分 配 列 が 集 め ら れ る。 そ れ ら を 、 Ｄ Ｎ Ａ のデ ー タ ベ ー スと 照 合 し て、

ま ず は ﹁お も し ろ い機 能 を も つも の﹂ と 似 て い る Ｄ Ｎ Ａ を 探 す のだ 。 も し似 て いれ ば 、 そ れ を さ ら に

く わ し く 調 べ て 、 薬 にな る かな ら な い か を調 べ よ う と いう や り 方 で あ る。

  例 を あ げ よ う 。 ハ エの 脳 で は た ら く ト ラ ン スポ ー タ ー の遺 伝 子 と 似 た 文 字 配 列 を も つ断 片 が ヒ ト の

脳 の ｃＤ Ｎ Ａ に見 つ か った 。 こ れ は薬 に つな が る だ ろ う 。 あ る い は 、 Ｄ Ｎ Ａ の障 害 を 除 去 し た り 、 Ｄ

Ｎ Ａ 複 製 の と き に起 こ る エラ ー を 修 復 す る 大 腸 菌 の酵 素 に似 た ヒト の ｃＤ Ｎ Ａ が 見 つか った が 、 こ れ

はが ん抑 制 遺 伝 子 の仲 間 の可 能 性 が あ る か ら 、 診 断 薬 の開 発 に つな が る かも し れ な い。

  米 国 の個 々 の ベ ン チ ャ ー企 業 が わ が 国 のゲ ノ ム計 画 全 体 の予 算 を は る か に 超 え る資 金 を 使 い、 日 々

何 十 台 の分 析 機 を は た ら か せ て い る の は 、 そ のた め であ る。 ま さ に砂 金 探 し にも た と え ら れ る こう し

た や り方 は 、 ア メ リ カ社 会 の特 徴 を 現 し て お り 、 お も し ろ いが 不 気 味 であ る 。 一部 の研 究 が 個 人 の興

味 や 価 値 観 だ け で決 め ら れ る も の で は な く 、 社 会 に よ って 動 か さ れ る も の にな ってき た こ と を 痛 感 す る。

  こ う し て デ ー タを で き る だ け 大 き く し な が ら 、 公 開 せず 、 企 業 に有 償 で使 わ せ る と いう ス タ イ ル の

﹁商 売 ﹂ が 生 ま れ て き た の で、 ｃＤ Ｎ Ａ に関 す る 特 許 の 行 方 は ま す ま す 不 透 明 に な って き た。 こう し

た大 規 模 な 知 的 所 有 権 の ハン タ ー た ち は 、 ｃＤ Ｎ Ａ解 析 に限 らず 、 ア メ リ カを 中 心 に さ ら に増 え る 傾

向 に あ る。 ま ず ベ ン チ ャー会 社 を作 り、 背 後 か ら 超 巨 大 企 業 が 出 資 す る と いう 形 で、 生 産 性 の高 い研

究 者 と 資 金 の共 役 が 図 ら れ て い る。 実 際 、 世 界 の超 巨 大 製 薬 会 社 の ほ と ん ど は、 何 ら か の形 で こ う し た ベ ン チ ャ ー に 関 わ る 構 図が でき あ が った。

  将 来 、 製 薬 企 業 を 中 心 と す る分 野 で 、 研 究 情 報 と 資 源 の系 列 化 が 予 想 さ れ る な か、 日 本 は ど う な る

のだ ろう 。 わ が 国 の特 色 を 大 い に出 し て い る ボ デ ィ マ ップ ・プ ロジ ェク ト にも 、 特 定 の組 織 で は た ら

く 遺 伝 子 は ど れ か、 さ ら に は各 遺 伝 子 が ど こ でど のく ら い は た ら い て い る か、 身 体 の状 況 に よ って、

は た ら き か たが ど う 変 わ る か な ど も 含 め て ﹁お も し ろ い遺 伝 子 ﹂ を 探 せ る情 報 が た く さ ん あ る。 と こ

ろが 、 わ が 国 に は ア メ リ カ型 の ベ ン チ ャ ー を 立 ち 上 が ら せ る 制 度 が ま った く 育 た な い。 ﹁研 究 の発 展

︱ ↓ デ ー タ生 産 ︱↓ 知 的 所 有 権 ﹂ と進 む 機 会 が 閉 ざ さ れ た ま ま 、 放 置 さ れ て いる のだ 。 研 究 者 と し て

は 、 せ っか く のデ ー タ な のだ か ら 、 有 効 に使 って ほ し い と 思 って も 、 今 の と こ ろ、 資 本 家 、 関 連 企 業

も ま った く そ れ に乗 り出 す 気 配 が な い。 日 本 で は ベ ン チ ャ ーと いう のは 、 怪 し げ な 投 機 家 と 、 お 金 の

欲 し い研 究 者 と の危 な い野 合 だ と いう イ メ ー ジ が ま だ 広 く ゆ き わ た っ て い る よ う だ 。 本 当 に先 を 見 て、

オ リ ジ ナ リ テ ィ のあ る研 究 を伸 ば し 、 そ の成 果 を 生 か し て 企 業 化 し 、 社 会 の役 に 立 て て いく と いう 効 果 を 知 る人 は 少 な い。

  何 か と いえ ば 、 創 造 性 を い か に育 て る か を議 論 し 、 今 後 は先 端 的 科 学 技 術 で勝 負 す る と いう 議 論 を

し て い る各 種 審 議 会 、 企 業 の勉 強 会 、 マ ス コミと 、 こ の現 実 と のあ いだ の大 き な ク レ パ スは 、 い つど

う や って 超 え ら れ る のだ ろ う 。 国 は 、 企 業 は 、 社 会 は ほ ん と う の と こ ろ何 に関 心 を も ち 、 こ れ か ら 何

を し よ う と す る の か 。 私 た ち 科 学 者 は ヒ ト と はど ん な 生 き も のな の かを 明 ら か に し、 さ ら に は ほ か の

生 物 も 含 め て 、 生 命 現 象 の基 本 を 知 り た いと い う 知 的 好 奇 心 と そ の成 果 を 人 の健 康 と 幸 福 に役 立 て よ

う と いう 気 持 ち で プ ロジ ェク ト を 出 発 さ せ 、 成 果 が 上 が り 始 め た のだ 。 そ の成 果 が 適 切 に、 う ま く 、

そ し て 人 び と の よ り よ い生 活 に つなが る よ う に使 わ れ て ほ し い (最 近 通産 省 など で ベ ン チ ャー支 援 の動

き が 出 て いる こと は 承 知 し て い るが 、 そ こ には ま だ 真 の ベ ン チ ャー精 神 が 感 じ ら れ な いし、 現 場 感 覚 な し に考 え る発 想 は な か な か実 践 に結 び つかな い)。

  寡 占 の破 壊 か ら 遺 伝 子 の分 布 地 図 づ く り へ

  一九 九 四年 も 終 わ り に近 づ く こ ろ に、 こう し た動 き か ら 取 り残 さ れ て い た 、 や は り 巨 大 製 薬 企 業 の

メ ル ク社 が 突 然 、 ﹁ｃ Ｄ Ｎ Ａ の部 分 配 列 コ レ ク シ ョ ン に資 金 を 出 す 。 そ こ で 生 産 さ れ る デ ー タ は す べ

て、 直 ち に 公 開 す る﹂ と 宣 言 し 、 セ ント ル イ ス の ワ シ ン ト ン大 学 が こ の資 金 を 使 ってデ ー タ生 産 を始 めた。

  成 果 は み る み る上 が って (と いう のも方 法 論 はす で に確 立 さ れ て いた のだ か ら) 二年 も 経 た な いう ち

に、 十 種 ほ ど の組 織 か ら 数 十 万 個 の ｃＤ Ｎ Ａ 部 分 配 列 デ ー タが 集 め ら れ た。 メ ル ク社 が こ れ に投 ず る

資 金 は年 間 約 三 億 円 。 先 ほ ど の ベ ン タ ー の資 金 源 と な った スミ ス ・ク ラ イ ン ・ビ ー チ ャ ム社 は 二〇 〇

億 円 以 上 投 資 し て い た の で 、 そ の約 一〇分 の 一に す ぎ な いが 、 デ ー タ寡 占 を 打 ち 破 る効 果 は 絶 大 だ 。

し か も 、 メ ル ク社 の資 金 で 集 め ら れ る 部 分 配 列 は ｃ Ｄ Ｎ Ａ の末 端 部 分 に集 中 し てお り 、 前 に紹 介 し た

大 久 保 ら の ジ ー ン・シグ ネ チ ャー と 同 様 、 一 つの配 列 と 一つ の遺 伝 子が 対 応 でき る (ベ ンタ ーが 集 めた

部 分 配 列 は遺 伝 子 のど こ に由来 す るも の かわ から な い)。 こ れ は、 ゲ ノ ム の構 造 解 析 を 進 め て き た グ ル

ープ を 大 い に喜 ば せ た。 そ れ ら を 染 色 体 の上 に分 布 す る 遺 伝 子 の地 図 づ く り に使 お う と いう わ け だ 。 これ こ そ は ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト の初 志 に 合 った 活 動 だ 。

  こ う し て 、 再 び ﹁国 際 協 力 ﹂ で ゲ ノ ム に ﹁遺 伝 子 の分 布 地 図 ﹂ を 作 ろ う と いう 呼 び か け が 熱 心 に行

な わ れ て い る 。 多 型 マ ー カ ー を た く さ ん使 い、 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の組 換 え に基 づ い て つく る遺 伝 的 地 図 、

Ｄ Ｎ Ａ 断 片 を 解 析 し て つく る物 理 的 地 図 に つ い で、 ｃＤ Ｎ Ａ か ら 遺 伝 子 の分 布 地 図 を 作 る ので あ る。

当 面 、 病 気 の遺 伝 子 を 懸 命 に 追 い か け て い る 研 究 者 達 の 武 器 で あ る、 ポ ジ シ ョ ナ ル ・ク ロ ー ニ ング

(３章 69 ペ ー ジ) に と って、 こ の遺 伝 子 の分 布 地 図 の充 実 は非 常 に有 用 な も の に な る は ず だ 。 一企 業

の決 断 が 年 間 三億 円 で 歪 ん だ 動 き を 牽 制 し 、 研 究 を 健 全 な 方 向 に向 け る こ と が でき る の であ る。 適 確

な 判 断 と決 断 の重 要 性 を 示 す 例 であ る。 資 金 ・研 究 能 力 と も に 日本 にも こ れ を 行 な う 力 はあ る。 不 足

な の は判 断 力 と 決 断 だ 。 前 節 の例 で も 日 本 に欠 け て い る の は こ の よ う に適 確 な 状 況 判 断 と 決 断 で あ っ た。

  ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は た く さ ん の研 究 や 開 発 が 作 る ネ ット ワ ー ク の上 に成 り 立 って い る のだ が 、

そ の中 で ｃＤ Ｎ Ａ プ ロジ ェク ト は機 能 解 析 を 受 け も って お り 、 機 能 が 関 係 す る た め に実 用 性 を 伴 う 。

そ こ で 、 知 的 所 有 権 問 題 と 結 び つ い て社 会 的 実 験 と な り 、 わ が 国 に と って は研 究 の方 向 づ け と資 金 の

出 し 方 、 制 度 な ど を 考 え さ せ る ﹁手 ご わ い 子 供 ﹂ と し て 育 ち始 め て い る。 科 学 と 技 術 の原 点 に戻 って

見 渡 せば 、 こ れ は今 後 、 さ ら に 大 が か り な 自 動 分 析 装 置 と コン ピ ュー タ を 駆 使 す る ゲ ノ ム研 究 が 辿 る

道 か ら 起 こ る 問 題 を 、 ほ か よ り 少 し 早 く 見 せ て い る と いう こ と な のだ と 考 え て よ いだ ろ う 。 特 許 と い

う 生 臭 い話 は 別 に し て、 ゲ ノ ム研 究 の本 質 が こ こ にあ る 。 科 学 と し て全 遺 伝 子 を で き る だ け 早 く カ タ

ログ 化 し た い、 各 遺 伝 子 の構 造 情 報 も 、 地 図 づ く り の情 報 も最 大 限 整 備 し た い、 そ し て ﹁ど こ で、 い

つ、 ど れ だ け ﹂ の遺 伝 子 が は た ら い て いる の か と い う ゲ ノ ム の機 能 に関 わ る情 報 のデ ー タ ベ ー スも 充

実 し た いと いう 気 持 ち は 強 い。 そ れ を ど の よう に進 め て いく べき か 。 し っか り 考 え る必 要 が あ る。 も

ち ろ ん 科 学 研 究 全体 の中 で の ヒ ト ゲ ノ ム研 究 の位 置 づ け も 考 え な け れば な ら な い。 ゲ ノ ム解 析 の成 果

が 科 学 と 技 術 両 方 へ の貢 献 の大 き い こ とが 明 確 に な り 、 一方 で進 む べ き 方 向 も 見 え てき た 今 、 適 確 な 判 断 を し て進 展 さ せ て いく こ と が 重 要 で あ る。

  次 章 で、 こ のプ ロジ ェク ト と 社 会 の 問 題 を 扱 う 。 一般 的 に は、 社 会 の問 題 と い う と 、 ﹁ヒ ト のプ ラ

ト に 対 し て 判 断 し な け れ ば な ら な い最 も 大 事 な こ と は、 こ こ に述 べ た 問 題 であ る こ と を 指 摘 し て お く 。

イ バ シ ー を 暴 く ﹂ な ど と いう テ ー マが 出 さ れ る が 、 本 当 の意 味 で、 いま 社 会 が ヒ ト ゲ ノ ム プ ロジ ェク

お そ ら く 、 米 ・英 ・仏 な ど は現 実 的 対 応 を 進 め る であ ろ う か ら 、 そ の中 で 日本 と し て (各 省 庁 で なく ) ど ん な 政 策 を と る のか 考 え る必 要 が あ る。

   第 ６ 章   社 会 と の接 点 を 考 え る

  こ れ ま で は ゲ ノ ム の解 析 計 画 と い う 科 学 (少 し 技 術 も 含 ま れ て い たが ) の現 状 を 語 っ てき た。 そ れ

は、 す べ て 当 事 者 の立 場 か ら 見 た ヒ ト ゲ ノ ム計 画 だ った。 も ち ろ ん、 現 代 に お い て は、 社 会 か ら 孤 立

し た 研 究 な ど は あ り え な い。 ヒト ゲ ノ ム研 究 の社 会 に対 す る意 識 と し て は 、 まず ﹁人 間 の健 康 と 幸 福

に役 立 と う 。 そ し て将 来 の科 学 のた め に﹂ と いう こ と で あ る。 ど ん な 研 究 も 基 本 的 に は こ の よう な 意

識 で行 な わ れ て い る だ ろ う 。 し か し、 こ の プ ロジ ェク ト は、 と に か く ヒ ト つま り 私 た ち 自 身 の ゲ ノ ム

が にな って いる 情 報 を す べ て解 読 す る と いう 目 標 を か か げ て い る のだ か ら 、 そ の解 読 自 体 が 社 会 と ど

のよ う な か か わ り を も つ の か を 考 え る必 要 が あ る 。 ま た 先 端 的 科 学 技 術 に関 し て は 、 専 門 家 が 役 に立

と う と 考 え て行 な った こ と が 、 実 際 に社 会 に及 ぼ す 影 響 が ど う な る か、 未 知 の部 分 も あ る の で そ れ も 考 え な け れ ば な ら な い。

  ヒト ゲ ノ ム解 析 計 画 に つ い て しば しば 出 さ れ る問 題 点 は 次 の 三 つ にま と め ら れ る だ ろ う 。 一つは 、

科 学 研 究 と し て こ のプ ロジ ェク トが 持 つ意 味 、 二 つめ は こ のプ ロジ ェク ト の成 果 の利 用 の際 の問 題 、

そ し て 三 つ め は こ の研 究 の 歴 史 的 位 置 づ け 、 あ る い は 文 化 ・思 想 に与 え る影 響 、 で あ る 。 そ の 一つ 一 つ に つ い て考 え て い こ う 。

  プ ロジ ェク ト へ の批 判

  く ど い よ う だ が も う 一度 く り 返 す (ヒ ト の ゲ ノ ム に はく り 返 し が た く さ ん あ る)。 こ の プ ロジ ェク

ト は 、 そ の始 ま り の頃 に、 ア メ リ カ の ワ ト ソ ンが さ か ん に行 な った発 言 の た め に 、 三〇 億 も あ る文 字

を 端 か ら 読 む 道 路 工事 の よ う な 作 業 を 若 い研 究 者 に 割 り当 て、 何 も 考 え ず に分 析 だ け を さ せ る ので は

な いか と いう イ メ ー ジ が で き て し ま った 。 こ れ は、 と く に研 究 者 の中 に反 発 を 呼 び 、 今 でも ﹁ヒト ゲ

ノ ム﹂ と 聞 い た だ け で 拒 否 反 応 を 示 す 人 が いる 。 し か し 、 こ れ ま で の章 で紹 介 し た 具体 的 な 研 究 か ら 、

こ のプ ロジ ェク ト は そ ん な も の で は な い こ と が わ か って い た だ け た だ ろ う 。 (時 に は力 仕 事 も 大 事 だ

が) 世 界 中 の 一流 の研 究 者 の七 年 間 の協 力 を 通 し て お のお のが 科 学 者 、 技 術 者 と し て何 を追 い求 め た

か、 そ れ を 総 合 し た 成 果 が ど ん な も の にな った か は 、 こ れ ま で に述 べ て き たと お り で あ る。

  も う 一 つ、 プ ロジ ェク ト へ の批 判 と し て よ く 言 わ れ る のが 、 ﹁巨費 を 投 じ る﹂ ﹁巨 大 プ ロジ ェク ト ﹂

と いう 言 葉 であ る。 これ は 、 と く に科 学 と 社 会 のあ い だ の問 題 に関 心 のあ る人 が 書 く も の に よ く 見 ら

れ る 。 本 当 に調 査 し て書 い て い る の だ ろ う か 。 す で に述 べ た よ う に こ のプ ロジ ェク ト に 日本 が 投 じ て

い る の は年 間 に約 五〇 億 円 強 、 し か も そ れ は 五省 庁 合 わ せ た 研 究 費 だ 。 文 部 省 で は、 設 備 や 施 設 に投

ず る資 金 の ほ か、 毎 日 の ラ ン ニ ング ・ コス ト の た め に科 学 研 究 費 の枠 の中 で特 別 の予 算 が つ い て お り 、

一九 九 五年 ま で は 平 均 七 億 円 強 だ った が 、 一九 九 六年 か ら は ﹁他 と のバ ラ ン ス﹂ で 六 億 円 ほ ど に減 ら さ れ る 予 想 だ 。 こ の程 度 の プ ロジ ェク ト は た く さ ん あ る。

  実 は 、 こ れ ま で の科 学 研 究 に は、 あ る 名 目 の下 に特 定 の大 型 予 算 を組 み、 お おぜ い の人 が 参 加 し て

い る 形 を と り な が ら 皆 が 勝 手 に研 究 を し て いる も のが 少 な く な か った。 そ の ほう が 研 究 者 に と って楽

だ か ら で あ る。 し か し 、 ヒ ト ゲ ノ ム計 画 は、 本 当 に皆 で 相 談 し て新 し い研 究 を 始 め 、 そ れ を 支 え る シ

ステ ム を つく り な が ら 進 め てき た 。 研 究 者 の協 力 は 非 常 にう ま く い った と いえ る 。 と こ ろ で そ のよ う

な 研 究 法 を と って七 年 を 経 た今 、 日本 と い う 国 に は 、 研 究 全 体 の動 き を し っか り と 見 て、 未 来 像 を 描

き 、 ど ん な 風 に研 究 を 進 め て いく べ き か と いう こ と を考 え る 所 はど こ に あ る のだ ろ う か と いう 疑 問 と

いら だ ち が あ る。 研 究 現 場 と 血 の通 った、 一貫 性 のあ る 科 学 政 策 が 欲 し いと 痛 感 す る 。

  次 に ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 が 個 人 のプ ラ イ バ シ ーを す べ て 明 る み に出 し 、 遺 伝 子 を 自 由 自 在 に操 作 し

て個 人 の性 質 を 変 え る よ う な こと を 意 図 す る研 究 で は な い か と いう 疑 い。 こ れ は成 果 の利 用 に か か わ

る 不安 だ 。 これ ま で の と こ ろ を き ち ん と読 ん で い た だ け ば 、 ヒト ゲ ノ ム解 析 研 究 そ のも のが そ の よ う

な 不安 にす ぐ に は つなが ら な い こ と は十 分 に わ か っ て い た だ け た と 思 う 。 こ の研 究 はむ し ろ、 ヒ ト の

か ら だ の中 の仕 組 み を 調 べ 、 人 間 と は何 か を よ り 深 く 知 る こと に つなが るも のな のだ 。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 に

関 わ って い る者 と し て は、 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 の成 果 が 適 確 な 判 断 で 使 わ れ 、 ﹁生 命 ﹂ を 尊 重 す る社 会 づ

く り に役 立 つ可 能 性 を 探 り た いと 思 っ て い る。 も ち ろ ん 、 研 究 が 進 み 技 術 も 進 歩 し て、 そ の気 に な れ

ば 個 人 の遺 伝 的 情 報 が た く さ ん 、 正 確 に得 ら れ る よ う にな り 、 し か も そ れ が 実 行 さ れ れ ば 、 そ こ に は プ ラ イ バ シー に関 わ る問 題 が 発 生 す る 。

  こ の よ う な 問 題 を 念 頭 に置 い て、 各 国 の ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト の中 に は 、 ﹁倫 理 ・法 律 ・社 会 的 課

題 を 検 討 す る グ ル ープ ﹂ が 組 み こ ま れ て い る。 日 本 の場 合 、 文 部 省 の科 学 研 究 費 に よ って組 織 さ れ た

研 究 チ ー ム の中 に、 こ のよ う な グ ル ープ が あ り 、 プ ロジ ェク ト 全 予 算 の約 一パ ー セ ント を そ れ に当 て て い る 。 そ こ で は 何 を考 え る の か。 一つず つ見 て いく こ と に し よ う 。

  ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト は ヒ ト を 対 象 に す る

  ヒト ゲ ノ ムを 中 心 に 、 いろ い ろ な 生 物 の ゲ ノ ム を 解 析 し 、 そ の構 造 や 機 能 を 理解 し よ う と す る研 究

そ のも の は 純 粋 に科 学 的 活 動 であ る。 ５ 章 で述 べ た ﹁だ れ の ゲ ノ ムを 解 析 す る か﹂ の項 を 思 い出 し て

い た だ き た い。 こ のプ ロジ ェク ト は ﹁ヒ ト﹂ と いう 生 物 の ゲ ノ ムを 対 象 に し て い る。 だ か ら 世 界 中 の

さ ま ざ ま な 研 究 室 か ら 出 て く る デ ー タ を つな ぎ 合 わ せ て 、 ど こ のだ れ で も な い 、 し か し ﹁ヒ ト﹂ と い

う 生 き も の のゲ ノ ム に つ い て の情 報 を蓄 積 し て いく 。 典 型 的 な ヒト はど こ にも いな いし 、 いく つ か の

ゲ ノ ム を 並 べ てそ の間 で優 劣 を つけ る こと な ど で き な い の で あ る。 ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 で は 個 人 はも

ち ろ ん の こ と 、 民 族 や 人 種 な ど 、 こ れ ま で の社 会 の中 で重 視 さ れ てき た 差 さ え も 意 味 が な いと し て区

別 し な い。 男 女 に つい て も 、 性 染 色 体 が 女 性 は Ｘ Ｘ 、 男 性 は Ｘ Ｙ であ る と いう 以 外 に は ゲ ノ ムを 区 別

し な い。 Ｘ 、 Ｙ の デ ー タ も つな ぎ 合 わ せ て つく ら れ る から 、 こ れ も 抽 象 化 し た 男 性 ま た は 女 性 に つ い

て わ か る だ け で 、 特 定 の個 人 の こと が 明 ら か に な る わ け で は な い。 し たが って こ の研 究 そ のも のか ら

個 人 の関 わ る社 会 的 な (倫 理 ・法 律 も 含 め て) 問 題 は 出 よ う が な い。 こ の点 を ま ず 明 確 に し て お こ う 。

  も ち ろ ん、 これ ま で に も 何 度 も ふ れ てき た よ う に、 こ のプ ロジ ェク ト の成 果 と し て、 病 気 の原 因 と

な る遺 伝 子 が 明 ら か に な る のだ から 、 そ こ ま で来 る と 個 人 の情 報 が 問 題 にな る 。 こ の問 題 に つ い て は あ と でふれ る。

  ゲ ノ ム研 究 で は ﹁多 型 ﹂ を マー カ ーと し て さ か ん に活 用 し て いる こ と は こ れ ま で にも し ば しば 述 べ

た 。 ﹁多 型 ﹂ は ゲ ノ ム内 の ﹁ち が い﹂ を表 す も のだ か ら 、 専 門 外 の人 の中 に は 、 多 型 の 情 報 を 集 め る

と い う こ と は個 人 の情 報 を 集 め る こ と だ と 思 う 人 も で て く る か も し れ な い。 し か し 、 そ れ も 誤 り で 、

ゲ ノ ム の特 定 の部 位 の多 型 さ え も が 、 こ の研 究 の中 で は抽 象 化 さ れ て取 り扱 わ れ る ﹁マー カ ー ﹂ な の

であ る 。 つま り 、 い く つか の試 料 か ら 異 な る文 字 配 列 のＤ Ｎ Ａ を 手 に入 れ る と いう こ と が 大 事 な の で あ って、 そ れ が だ れ のも の であ る か は 問 題 に し な い。

  多 型 に つ い て の研 究 を 進 め た フ ラ ン ス の ジ ャ ン ・ド ー セ は つぎ の よ う に 結 論 し た 。 ﹁任 意 の 二個 人

を 選 んだ と き のそ の 二人 のあ い だ に は 、 当 然 た く さ ん のＤ Ｎ Ａ の ちが いが あ る。 し か も そ のち が い自

体 が と て も 多 様 で、 人 種 間 で の差 よ り も は る か にバ ラ エテ ィ に富 む ﹂。 人 種 に関 係 す る の は 、 多 型 の

中 の 三 ∼ 一〇 パ ー セ ン ト で し か な い の で、 ゲ ノ ムを 分 析 し て も 人 種 に よ る 差 は は っき り 出 て こ な い。

そ こ か ら は ﹁人 種 ﹂ と いう 概 念 は抽 出 さ れ な い の であ る 。 目 に見 え る ち が いで あ る 肌 や 髪 の色 で人 種

を 区 別 す る習 慣 が あ るが 、 ゲ ノ ム と いう 視 点 か ら 見 れば 、 大 し た 差 は な い。 こ れ ら は、 長 い間 の寒 さ

や 日 射 量 な ど 、 環 境 へ の適 応 で 生 ま れ た ち が い であ り 、 か ら だ が 外 界 に さ ら さ れ る 、 つま り 目 に見 え る と こ ろ に集 中 的 に存 在 し て い る か ら 目 立 つだ け だ と考 えら れ て い る。

  ゲ ノ ム の解 析 結 果 は人 種 や性 差 別 に は つな が ら な い こ と は わ か った。 し か し 、 いろ い ろ の多 様 性 が

あ る と いう こ と は 、 逆 に いう と 個 人 の ゲ ノ ム に は か な り の ち が いが あ る と いう こ と であ る 。 そ れ で は 、

将 来 ゲ ノ ム の解 析 か ら 個 人 の能 力 を 云 々す る よ う な こ と は起 こ ら な いだ ろう か と いう 疑 問 が 出 てく る 。

﹁ヒト に は 多 様 性 が あ り 、 個 人 差 が あ る。 し か も そ こ に は 、 何 ら か の形 で遺 伝 が 関 与 し て い る のだ か

ら 、 遺 伝 情 報 の総 体 で あ る ゲ ノ ムを 調 べ れ ば 、 そ の差 が 定 量 化 さ れ 、 能 力 の差 別 化 が 起 こ る か も し れ

な い。 知 能 、 運 動 能 力 な ど さ ま ざ ま な 能 力 の遺 伝 的 背 景 を 明 ら か に し て優 劣 を つけ ら れ る の で は な い

か。 人 種 的 偏 見 は 消 え ても 個 人 レ ベ ルで の差 別 は残 る ︱︱ い や残 る と いう 程 度 で は な く ゲ ノ ム解 析 で

わ か った こ と が 増 え る に つれ て、 そ の差 別 は増 大 す る ので はな い か﹂ と い う 疑 問 であ る 。

  こ の疑 問 に対 し て は 、 二 つの面 か ら の検 討 が 必 要 であ る 。 一つは 、 先 に述 べ た ﹁何 ら か の形 で の遺 伝 の関 与 ﹂ と は 具 体 的 にど んな こと か と い う こ と であ る 。

  た と えば バ ッ ハの家 系 な ど に 見 ら れ る よ う に、 あ る種 の才 能 に は遺 伝 的 な 面 が あ る よ う な 気 も す る。

し か し 、 音 楽 の遺 伝 子 と いう も のが あ るわ け で は な い。 音 楽 を 理 解 し 、 独 自 の音 を 創 り 出 す 能 力 を 支

えて い る遺 伝 子 と は い った い何 か。 そ の かげ で は た ら い て いる 遺 伝 子 、 た と え ば 大 脳 を つく り あ げ 、

そ れ を は た ら か せ る 遺 伝 子 の う ち のど れ だ ろ う 。 追 う こと が でき た と し て も お そ ら く 数 万 に達 す るだ

ろ う 。 才 能 は 、 そ れ ら の組 合 せ に、 さ ら に 環 境 の因 子が 加 わ ってあ ら わ れ るも のだ 。

  いく つか の前 提 を お いた 計 算 だ が 、 特 定 の才 能 のあ る 人 を選 ん で も 、 く じ 引 き で 人 を 選 ん でも 、 望

ま し いと 考 え た 遺 伝 子 を も つ割 合 は ほ と ん ど 変 わ ら な いと いう 結 果 が で て い る 。 し か も ひ と つ の遺 伝

子 が あ る面 で はプ ラ ス の性 質 を も ち な が ら 別 の面 か ら 見 る と 望 ま し く な いと か 、 あ るプ ラ スの 性 質 を

も つ遺 伝 子 と マイ ナ ス効 果 を も つ遺 伝 子 が 連 鎖 し て い る こ と も あ る な ど 、 遺 伝 子 の挙 動 は 一筋 縄 で は

い か な い。 つま り 、 遺 伝 子 と いう 単 位 で才 能 の問 題 に アプ ロー チす る の は現 実 味 を 欠 いて い る こと に な る。

  そ こ で多 く の研 究 の結 果 、 今 のと こ ろ優 れ た 人 づ く り (優 れ たと いう定 義 自 体 め んど う だが 、 こ こ で

は あ ま り 厳 密 でな く 使 って い る) に遺 伝 子 の研 究 を 応 用 す る こ と は で き な い と さ れ て い る。 ヒ ト の 遺

伝 子 の研 究 が 応 用 でき る のは 、 明 ら か にあ る遺 伝 子 が 機 能 を 失 って し ま った た め に個 体 の機 能 に欠 陥 が 生 じ て い る と き に限 る。 常 識 的 に は病 気 のと き であ る。

  遺 伝 子 や ゲ ノ ム の研 究 な ど な く と も 交 雑 に よ っ て望 み の形 質 の個 体 を 得 る こ と は、 家 畜 や 園 芸 で は

長 いあ いだ 行 な わ れ てき た 。 サ ラブ レ ッド でわ か る よ う に、 長 い時 間 を か け て かけ 合 わ せ を く り 返 し

選 択 し て い けば 望 み の形 質 を も つ個 体 を 得 る こ と は で き る。 ま た実 験 動 物 で は 純 系 も 作 ら れ て い る。

し か し 人 間 の場 合 、 そ れが 無 意 味 であ り 、 か つ許 さ れ な い こ と は、 常 識 だ ろ う 。

  第 二 の面 は 、 差 別 を 生 じ さ せ る よ う な 人 間 観 の問 題 であ る 。 こ れ ま で く り返 し述 べ てき た よ う に、

ゲ ノ ム研 究 が 進 む ほ ど 生 き も の の基 本 にあ る多 様 性 の意 味 が わ か ってき た。 今 後 の研 究 でさ ら に こ の

点 は は っき り す る だ ろ う 。 現 時 点 でも 、 人 間 ど う し だ け で な く 生 物 間 ま で含 め て、 そ こ に優 劣 を つけ

る こ と のむ ず か し さ と 無 意 味 さ が 明 ら か にな り つ つあ る のだ か ら。

  ゲ ノ ム研 究 から 社 会 への メ ッセ ー ジ は、 人 種 、 男 女 、 特 定 の才 能 な ど を 遺 伝 子 と 結 び つけ て 語 る よ

り 、 多 様 性 こ そ 生 き も の本 来 の姿 と 認 め 、 そ の多 様 さ を い かす 社 会 を 創 造 し て い く こ と こそ 大 事 だ と いう こ と で あ る。

 特許 に ついて

  ゲ ノ ム研 究 そ のも の の中 で具 体 的 に生 じ て い る社 会 的 問 題 は ﹁特 許 ﹂ で あ る。 ア メリ カ で の特 許 騒

ぎ に つい て はす で に ふ れ た の で、 こ こ で は く り 返 さ な い。 Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を 決 め た だ け で は 特 許 に

は な ら な いと いう 考 え 方 は 、 国 際 社 会 の中 で コ ン セ ン サ ス に な り つ つあ る と 考 えて よ いだ ろ う 。 そ れ

が つく る タ ンパ ク質 の性 質 が わ か り 、 機 能 に つな が って は じ め て特 許 と いう 考 え方 が 入 っ てく る こと

に な る。 いず れ に し ても 、 新 分 野 にど う 対 処 す る か 、 こ れ は 国 際 的 な 議 論 と 、 よ い制 度 づ く り を 必 要

と す る も の で あ り 、 法 律 家 のあ いだ で も こ の よう な 問 題 が と り あ げ ら れ て い る 。 先 端 科 学 の進 歩 と 制 度 と が 平 行 し て よ い シ ス テ ム を作 る例 にな って く れ る こと を 願 い た い。

  複 雑 な 病 気 こそ 対 象

  こ のプ ロジ ェク ト の恩 恵 を 直 接 受 け る、 そ れ ゆ え に 問 題 点 の生 じ る危 険 性 も あ る の は病 気 、 も う 少

し 広 く い えば 健 康 の問 題 であ る 。 こ れ に つ い て は 十 分 に考 えな け れ ば な ら な い。

  現 代 の医 療 の状 況 を 見 る と 、 問 題 は成 人 病 、 遺 伝 病 な ど 内 に 原 因 のあ る病 気 、 つま り 、 な ん ら か の

形 で遺 伝 子が か ら ん で い る も の に移 っ て い る こ と が わ か る 。 な か で も が ん や 循 環 器 病 、 痴 呆 な ど への

挑 戦 は 緊 急 の課 題 であ る。 ど れ も 、 こ れ ま で の よ う に ひ と つひ と つ の遺 伝 子 を 追 う の で は な く 、 ゲ ノ

ム と いう 視 野 で解 明 を進 め な く ては な ら な い複 雑 な 病 気 ば か り であ る 。 ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク トが 病

気 の原 因 を 調 べ 、 診 断 を 助 け 、 必 要 に応 じ て 治 療 にも 役 立 つよ う に と い う 姿 勢 で運 営 さ れ て い る こ と

はす で に述 べ た 。 少 し つけ 加 え る な ら 、 感 染 症 で も ま だ 課 題 が 残 って い る ウ イ ル スや 寄 生 虫 な ど へ の 対 処 にも 、 ゲ ノ ム研 究 が 重 要 な 役 割 を 果 た す 。

  ハン チ ン ト ン病 、 嚢 胞 性 線 維 症 、 筋 ジ ス ト ロ フ ィー な ど こ れ ま でど のよ う な 対 策 を と って よ い か さ

え わ か らず 、 原 因 も わ か ら な か った遺 伝 病 の原 因 遺 伝 子 が み つか り 、 こ れ ら の病 気 の制 圧 に重 要 な 第

一歩 が 進 め ら れ た こ と は 、 ゲ ノ ム研 究 の成 果 と さ れ て い る。 し か し 、 こ こ に重 要 な 問 題 が あ る 。 遺 伝

子が わ か った お かげ で、 病 気 の疑 い のあ る 人 に 対 し て 、 発 症 に つな が る 遺 伝 子 を も って い る か ど う か

を 適 確 に診 断 す る こと は でき る が 、 残 念 な が ら 診 断 が そ のま ま 治 療 に は つなが ら な い場 合 が 多 い こ と

で あ る 。 た と え ば 、 ハン チ ン ト ン病 の場 合 に は 、 子 供 を も って か ら 後 で発 病 す る こと が 多 く 、 し か も

こ の病 気 に侵 さ れ た 親 か ら 生 ま れ た 子 供 は 五〇 パ ー セ ント の確 率 で病 気 の遺 伝 子 を 受 け 継 い で いる 危 険 が あ る。 そ の 子 供 は ま た大 人 に な って か ら 発 病 す る の で あ る。

  こ の よう な 病 気 の診 断 は ど う す れ ば よ い のだ ろ う 。 決 定 的 解 答 は な いが 、 こ こ で大 い に参 考 に し た

い例 を 紹 介 す る。 こ の問 題 を 考 え 抜 い た 一人 の人 物 、 米 国 の社 会 学 者 ナ ン シー ・ウ ェク ス ラ ー の行 動

であ る 。 彼 女 は 二十 代 のと き 、 母 親 が 発 病 し 自 分 に 二分 の 一の確 率 で こ の病 気 の危 険 性 が あ る こ と を

知 った 。 ま だ 、 ゲ ノ ム研 究 に よ る原 因 遺 伝 子 発 見 の手 法 さ え存 在 し て いな か った時 代 であ る。 発 病 す

れ ば 悲 惨 な 経 過 を 経 て 死 に 至 る 。 いく ら 理 性 的 な 女 性 と は いえ 、 若 く し て事 実 を 知 った衝 撃 は ど れ ほ

ど 大 き か った ろ う 。 し か し、 彼 女 は そ こ で打 ち ひ しが れ な か った。 む し ろ こ れ を 自 分 だ け の問 題 と せ

ず 、 同 じ 境 遇 に あ る人 、 さ ら に は将 来 生 ま れ て く る 人 び と の た め に、 こ の病 気 と闘 わ な け れ ば な ら な

い と 強 く 思 った のだ 。 そ こ で、 父親 と協 力 し て、 ハン チ ン ト ン病 協 会 を つく り 、 こ の病 気 の 原 因 遺 伝

子 探 し に取 り 組 んだ 。 ハン チ ント ン病 患 者 の多 いベ ネ ズ エラ の村 に 入 り 、 そ こ の住 民 の理 解 を 得 て 家

系 分 析 の試 料 を 集 め た 。 そ の試 料 を 用 い て病 因 遺 伝 子 が 見 つか った経 緯 は ２ 章 で述 べ た と お り であ る。

彼 女 の考 え方 は 、 そ の病 気 が あ る 以 上 、 ど ん な に つら く ても そ れ と 闘 い、 病 気 か ら 自 由 に な る 道 を 探 す べ き だ と いう も の であ る 。 今 、 彼 女 は こ う い っ て い る 。

﹁遺 伝 子 は 見 つ か った 。 し か し ま だ 治 療 法 は な い。 こ の状 況 で 診 断 を 受 け て自 ら の病 気 を 知 る か否 か

は 各 人 の選 択 に ま か せ る し か な い。 し か し社 会 と し て は 、 診 断 の要 望 が あ れ ば だ れ に でも そ れ を 行 な

える能 力 を も ち 、 予 防 や治 療 の可 能 性 に向 か っ て最 大 限 の努 力 を し な く て はな ら な い。 自 分 の つぎ の 力 は そ こ に向 け る﹂ と 。

  彼 女 は こ の よ う にま っこう か ら 病 気 に立 ち 向 か う 中 で、 社 会 に遺 伝 病 に対 す る偏 見 が あ った の で は、 努 力 し ても 成 果 が な か な か上 が ら な いと 実 感 し た 。

  ナ ン シー ・ウ ェク ス ラ ー は今 、 と に か く 社 会 の人 び と が 遺 伝 病 のな ん た る か を 知 り 、 偏 見 を な く す

た め の教 育 の必 要 性 を強 く 感 じ て い る。 社 会 の偏 見 、 患 者 や そ の家 族 の無 知 、 医 師 の 理解 の欠 如 。 こ

れ ら が 遺 伝 病 の因 子 を も つ人 生 の ﹁生 ﹂ を つら いも の に し て し ま う か ら であ る。 こ のよ う な 現 実 と将

来 への希 望 と 不 安 を ﹁倫 理﹂ と いう 言 葉 で安 直 に と ら え 、 一般 的 に 論 じ る こ と は や り た く な いと いう

のが 彼 女 の気 持 ち で あ り 、 わ れ わ れ も 共 感 す る。 ゲ ノ ム研 究 を て こ と し て進 ん で い る科 学 と 技 術 の現

状 の認 識 、 生 命 と いう も のが 避 け が た く も つ ﹁遺 伝 的 欠 陥 ﹂ と いう 問 題 の理 解 、 社 会 の偏 見 と は ど の

よ う な事 情 で存 在 す る のか と いう 分 析 、 医 師 は ﹁ま だ 治 せ な い病 気 の患 者 ﹂ に ど う 向 き 合 った ら よ い

か と い う 問 題 へ の対 処 な ど 具 体 的 な 形 で考 え る べき こ と な の であ る 。 こ れ ら 一つ 一つに つ い て でき る

だ け 多 く の 人 び とが 、 最 高 の レ ベ ル で理 解 す る 社 会 づ く り に努 力 し よ う 、 そ れ こ そ が 問 題 を 乗 り 越 え

て い く こと だ 。 こ れ を ﹁教 育 ﹂ と呼 ぶ な ら 、 一にも 教 育 、 二 に も 教 育 だ と いう のが 当 面 の答 だ と 彼 女 は 言 う 。 説 得 力 のあ る考 え だ。

  原 因 が わ か っ ても 、 いま は 治 せ な い病 気 の診 断 は 、 出 生 前 診 断 の 場 合 に 別 の問 題 を も ち こ む 。 中 絶

であ る 。 診 断 に よ り 胎 児 に 明 ら か に病 気 が あ る と わ か った と き の中 絶 を 許 す か許 さ な い か。 そ こ に は

宗 教 も 含 む 価 値 判 断 が あ る だ ろ う が 、 現 在 のと こ ろ 、 そ れ は個 人 の判 断 に任 せ る と いう 対 処 し か な い

だ ろ う 。 ゲ ノ ム研 究 の立 場 から は 、 こ の よ う な 問 題 が あ る か ら と い って 、 診 断 が でき る状 況 づ く り を

否 定 す る の で は な く 、 ま さ に ハン チ ン ト ン病 の と き と 同 じ よ う に社 会 全 体 、 具 体 的 には 医 療 の現 場 で 適 切 な シ ステ ムを 作 って いく 必 要 が あ る。 対 応 を 望 み た い。

  こ こ で サ ルジ ニア地 方 の ベ ー タ ・サ ラ セ ミ ア と 、 北 米 に住 む ユダ ヤ人 の テ イ サ ッ ク病 の出 生 診 断 が

サ ル ジニ ア地 方 の 新 生 児 で ベ ー タ ・サ ラ セ ミ ア 患 者 の

が 行 な われ なか った 場 合 こ うな る だ ろ う とい う予 想 曲線

  一九 七〇 年 代 に ア メ リ カ で 鎌 状 赤 血 球 貧 血 症 に つ い て 同 じ よ う な こ と を 行 な った と き に は、 対 応 が

不 要 な 不 安 を 抱 か せ な い よ う な き め こ ま か な 対 応 を 作 り あ げ る努 力 が あ った 。

統 計 を 示 す (図 15 )。 こ のよ う な 成 果 が 出 る ま で に は 、 地 域 医療 と し て の シ ス テ ムを 確 立 し 、 住 民 に

確 実 に 行 な わ れ る よ う にな って か ら 、 生 ま れ て く る 子 供 た ち にど の よう な 影 響 が 現 れ て い る か と い う

(カ ス キ ー に よ る)。

点線 は出生 前診 断

そ れ ぞれ の 年 次 推 移 を示 す 。(Ａ)の

）。

北 米 の 新 生 児 で テ イサ ッ ク患 者 の 数(Ｂ

数(Ａ)と

生診 断の普及 と出生患児の数

図15出

ン チ トリプ シ ン欠損 症 の 発 生 と禁 煙 の 指 導 の 関連

ア ンチ トリプ シ ン遺伝 子 を欠 くこ とが わか った 人 に 喫煙

四 角 印 は 欠 損 症 患 者 、○ 印は 健常 者(ト ム ソ ンらに よる)。 を避 け る よ う勧 め た結 果 、余 命 が健 康 な人 に近 づ い た 。

不 十 分 だ った た め に、 人 種 差 別 (こ の病 気 は黒 人

に多 い) に つな が る の で は な い か と いう 疑 問 が 出

さ れ 、 結 局 中 止 さ れ た い き さ つが あ る。 遺 伝 に関

わ る問 題 は、 これ 以 上 は き め細 かく でき な いと 言

え る ま で のき め細 か な 対 処 が 不 可 欠 であ る 。 個 人

の遺 伝 子 や ゲ ノ ム に関 す る 情 報 を 当 事 者 と 医 師 の

あ い だ でど う 取 り扱 う か に つ い ても 、 明 確 な 約 束

事 が 必 要 だ 。 ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト の中 に 社 会 的 問

題 の検 討 が 入 って い る ひ と つ の理 由 は こ こ にあ る。

そ し て、 検 討 の過 程 で こ の よ う な 問 題 に 対 し て、

個 別 の対 応 、 地 域 の対 応 、 国 の対 応 な ど さ まざ ま

な レベ ルで 考 え て い く と 同 時 に、 国 際 的 に約 束 事

を つく ろ う と いう 動 き が 出 て い る 。 こ れ は、 非 常

指 導 を し た成 果 を 図 16 に 示 す 。 こ の欠 損 症 の人 が たば こを す い続 け る と 肺 に障 害 が 起 こ り 、 早 死 に し

成 果 が あ が る こ と を 示 す 一例 と し て 、 ア ル フ ァ ・ア ン チ ト リ プ シ ン欠 損 症 を 発 症 前 に診 断 し て禁 煙 の

  最 後 にも う 一つ、 遺 伝 子 レベ ル の診 断 が 治 療 あ る いは 生 活 の指 導 に直 結 でき るば あ い に は望 ま し い

に大 切 な こと で あ り 、 も ち ろ ん 日 本 も 約 束 づ く り に積 極 的 に参 加 し 、 そ の中 で 行 動 す る よ う に し た い。

図16α-ア

て し ま う が 、 早 期 に診 断 し て禁 煙 す れ ば 、 かな り よ い成 績 が 得 ら れ る こ と が わ か る。 こ れ か ら 二十 一

世 紀 に向 け て新 し い治 療 も さ る こと な が ら 、 診 断 し 、 対 応 を 社 会 ・経 済 も 視 野 に入 れ て選 択 し、 指 導 す る こ と が 急 速 に重 要 さ を 増 す だ ろ う 。

  遺 伝 子 治 療︱︱ いや Ｄ Ｎ Ａ治 療

  あ る遺 伝 子 が う ま く は た ら か な い た め に病 気 にな る と し た ら 、 そ の欠 陥 遺 伝 子 を 正 常 な も の に取 り

換 え れ ば 、 以 後 そ の病 気 は で な いだ ろう︱︱ 最 も 単 純 な 遺 伝 子 治 療 の発 想 だ 。 し か し、 現 実 は そ れ ほ ど 甘 く な い。

  デ ュ シ ャ ン ヌ型 筋 ジ ス ト ロ フ ィ ー の場 合 を 思 いだ そ う 。 こ の病 気 の原 因 遺 伝 子 は 見 つ か り 、 ジ ス ト

ロ フ ィ ンタ ンパ クが 異常 な た め に筋 肉 の細 胞 ひ と つ ひと つ に異 常 が 生 じ 、 し だ い に そ の症 状 が 進 ん で

し ま う こ と ま で は ゲ ノ ム研 究 か ら わ か った 。 し か し こ の病 気 を な く す こ と は と て も む ず か し い。 ま ず 、

ヒ ト の集 団 の中 に は 、 つぎ つぎ と新 し い変 異 が 発 生 す る の で、 そ の中 に は ど う し ても 病 気 に つな が る

変 異 も 含 ま れ て し ま う 。 今 でも 世 界 中 で男 子 五〇〇〇 人 に 一人 の割 合 で、 こ の病 気 の子 が 生 ま れ て い

る。 常 に新 し い変 異 が 発 生 し つづ け て い る︱︱ こ れ も 、 遺 伝 的 な ﹁欠 陥 ﹂ と い う も の に つ い て考 え さ せ る 例 であ る。

  Ｄ Ｎ Ａ は ヒト を ヒ ト た ら し め る た め に は 十 分 な だ け の安 定 性 を も って い る。 け れ ど も 、 世 代 を時 間

の単 位 にと る と 、 常 に変 化 す る 不 安 定 性 も 同 時 にも っ て い る。 つま り 、 遺 伝 病 は 常 に起 き る の で あ り、

Ｄ Ｎ Ａ を 基 本 に し て 生 き て い る 生 物 であ る か ら に は、 ﹁欠 陥 ﹂ は 避 け が た い も の と 認 め て こ れ に対 処

し て い か な け れ ば な ら な い のだ 。 外 因 性 の病 気 で あ れば〝 根 絶〟 が 可 能 だ が 、 遺 伝 子 の欠 陥 に は そ れ

が な い。 つま り 病 気 が あ る こ と を 前 提 に、 そ れ を 診 断 し 、 治 療 す る と いう 作 業 が 不 可 欠 な のだ 。 筋 ジ

ス ト ロ フ ィ ー の場 合 も そ う であ り 、 幸 い病 因 は わ か り診 断 は 可 能 な のだ が 、 残 念 な が ら ま だ 根 本 的 な

治 療 法 が な い。 筋 細 胞 のひ と つ ひ と つ に ﹁正 常 な ﹂ 遺 伝 子 を 組 み 入 れ て 治 療 す る こ と は 不 可 能 だ か ら だ。

  理 論 的 に は受 精 卵 の状 態 、 つま り 細 胞 が 分 か れ て し ま う ま え に遺 伝 子 を 操 作 す れ ば 、 ﹁は た ら か な

い遺 伝 子 を は た ら く 遺 伝 子 に置 き 換 え る﹂ こ と が で き る はず だ 。 し か し 、 今 の と こ ろ こ れ を 行 な う 技

術 は存 在 し な い。 不 要 の遺 伝 子 だ け を 取 り 出 す こ と 、 そ し て そ の位 置 に望 み の遺 伝 子 を 積 木 を は め こ む よ う に組 み入 れ る こ と は でき な い の だ 。

  ち な み に 、 今 でき る の は 、 ひ と つ の遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ を ウ イ ル スや リ ポ ソー ム と いう ﹁運 び 屋 ﹂ を使 っ

て細 胞 のな か に 入 れ こ む こ と だ け であ る。 そ の Ｄ Ｎ Ａ は 運 が よ け れ ば 、 ゲ ノ ム のど こ か に組 み こ ま れ

て、 は た ら く こ と が でき る 。 し か し妙 な と ころ に 組 み こ ま れ る と 、 そ れ が 別 の遺 伝 子 の は た ら き を 壊

し、 新 し い問 題 の原 因 に な る か も し れ な い。 ウ イ ル スを 使 った 場 合 に は 、 そ の ウ イ ル スが 後 に な って

わ る さ を し で か さ な い よ う な 処 理 を し な け れ ば な ら な い。 こ の よ う に、 き ち ん と し た コン ト ロー ル下

に お け な い中 で受 精 卵 を 操 作 す る こ と は で き な い。 子 孫 に代 々影 響 が 残 る か ら だ 。 そ こ で現 時 点 で は 受 精 卵 の操 作 は し な い と いう 約 束 が 成 り 立 って い る。

  子 孫 にま でそ の影 響 が 残 る 操 作 は し な い。 つま り 、 生 殖 細 胞 に は手 を つけ な いと 決 め た の だ から 、

対 象 は 体 細 胞 に限 ら れ る 。 こ こ で は っき り し て おき た い こ と は 、 体 細 胞 の Ｄ Ｎ Ａ操 作 で あ れ ば 、 そ の

影 響 が 出 る の は、 そ の体 細 胞 を も って いる 個 体 だ け であ る と い う こ と だ 。 体 細 胞 にあ る Ｄ Ｎ Ａ は そ の

人 一代 限 り のも の で、 子 孫 に続 く こ と は な い。 ﹁遺 伝 子 治 療 ﹂ と いう 言 葉 を 使 う の で 一般 に は 、 と か

く 特 別 の治 療 、 と く に 子 孫 に影 響 す る人 間 の改 造 の よう に受 け と め ら れ が ち だ が 、 そ れ は誤 り だ 。 し

かも 、 細 胞 内 の欠 陥 遺 伝 子 を 取 り 出 し た り 、 新 し い遺 伝 子 を 本 来 の場 所 に 入 れ た り す る こ と は で き な

い の で、 と に か く 機 能 す る遺 伝 子 を つけ 加 える こ と に な る 。 こ の よ う な 形 で体 細 胞 のは た ら き を変 え

る と いう 意 味 で は、 ふ つう の薬 品 で の治 療 と 原 理的 に 同 じ であ って 、 む し ろ Ｄ Ｎ Ａ 治 療 と呼 ぶ ほ う が ふ さ わ し い。

  そ う は 言 って も 、 た と え ば 筋 細 胞 のよ う に体 細 胞 の ひ と つひ と つ の遺 伝 子 を 処 理 す る こ と は ほ と ん

ど 不 可 能 に近 い の で 、 現 状 で は 対 象 と す る病 気 も 限 ら れ て いる 。 現 実 に実 行 可 能 な の は、 た と えば 、

骨 髄 細 胞 であ る 。 病 気 のた め に 不 足 し て いる ﹁も の﹂ を 、 た と えば 骨 髄 細 胞 に 作 ら せ て、 そ れ の血 中

濃 度 を 上 げ る と い う ケ ー スだ 。 現 実 に い ま 、 日本 で治 療 が 行 な わ れ て いる 例 と し て は 、 先 天 性 の免 疫

不 全 を 起 こす Ａ Ｄ Ａ (アデ ノ シ ンデ ア ミ ナー ゼ) 欠 損 症 が あ る。 治 療 に は患 者 自 身 の骨 髄 細 胞 を と り 、

そ こ に Ａ Ｄ Ａ 遺 伝 子 Ｄ Ｎ Ａ を と り こ ま せ、 そ の細 胞 を 体 内 にも ど す と いう 方 法 が と ら れ る 。

  先 ご ろ 開 始 さ れ た 北 海 道 大 学 医 学 部 の治 療 が そ れ だ 。 う ま く 、 骨 髄 細 胞 の 一部 にＡ Ｄ Ａ 遺 伝 子 Ｄ Ｎ

Ａ が 入 って は た ら き 、 Ａ Ｄ Ａ を 血 液 の中 に放 出 し て いれ ば 患 者 の症 状 は 軽 く な る と いう わ け だ 。 た だ

表 ６  遺伝 子治療 の可能性の ある疾患例

トロ ウ イ ルス 、 ア デ ノ ウ イル ス 、 リポ ソ ー ム な ど を用 い てDNA 注)レ

ど)に 対 す る 〝遺 伝 子 治 を 導 入 す る 。が ん 、 ウ イル ス感 染(AIDSな

療 〟はバ リエ ー シ ョ ンが多 す ぎる の で 省 略 。

し 、 こ の治 療 も 技 術 的 に た く さ ん の問 題 を ク リ アし な く て は な

ら な い の で、 ﹁実 験 的 治 療 ﹂ と さ れ 、 そ の実 施 の是 非 を 検 討 す

る 委 員 会 が 文 部 省 と 厚 生 省 に設 け ら れ 、 検 討 さ れ た。 も ち ろ ん、

患 者 や 家 族 の人 権 に は特 別 な配 慮 が 払 わ れ た。 有 効 性 、 安 全 性

を 十 分 チ ェ ック し 、 き ち ん と 手 続 き を 踏 み 、 慎 重 に行 な って い

く 。 新 し い分 野 を 始 め る場 合 に は当 然 の こ と で あ り、 考 え 考 え

進 め て い く と いう 姿 勢 が 保 た れ て い る の であ る 。

  遺 伝 子 治 療 に つ いて は、 費 用 と いう 点 も 考 え な け れ ば な ら な

い。 実 験 の段 階 で は、 費 用 が ど れ だ け か か ろ う と も 成 功 さ せ る

こ と に意 味 が あ るが 、 医 療 と し て定 着 す る た め に は費 用 も あ る

程 度 安 価 にな ら な け れ ば な ら な い。 現 時 点 で は ま だ 数 千 万 円 と

いう よ う な 費 用 が か か る の であ る 。

  遺 伝 子 治 療 は米 国 を 先 頭 に 、 し だ い に対 象 を拡 げ つ つあ る 。

遺 伝 子 治 療 の考 え ら れ て い る疾 患 例 を 表 ６ にあ げ る。 こ れ ら の

ひ と つ ひ と つに つ い て 、 技 術 の検 討 を 含 め 、 前 述 のよ う な 検 討

が 行 な わ れ て いる こ と は も ち ろ ん であ る 。

  遺 伝 子 治 療 が 通 常 の医 療 の中 の 一つに な っ て い く ま で に は ま

だ ま だ ク リ ア し な け れば な ら な い こ とが た く さ んあ る。 技 術 面 だ け でな く 、 た と えば ほ か の治 療 も 可

能 な と き にど こ ま で こ の治 療 を 選 択 す る か と いう 問 題 も あ る。 週 何 回 以 上 病 院 へ通 って の治 療 を 要 す

る な ら Ｄ Ｎ Ａ で 治 療 し た方 が よ いと いう よ う な 判 断 であ る。 ま た や が て 、 ど こ に病 気 と いう 線 を 引 く

か と い う 問 題 が 起 き るだ ろ う 。 今 でも 成 長 ホ ル モ ンを 用 い る 場 合 、 身 長 は 何 セ ン チ以 下 な ら 治 療 の対

象 な の か と いう 判 断 が 必 要 だ が 、 そ のよ う な こ と だ 。 し か し 、 こ の種 の こと を あ れ これ の仮 定 を お い

て悩 む の は現 実 的 で な い。 現 実 に眼 の前 に 出 てき た問 題 を 、 現 時 点 で で き る だ け 総 合 的 にま た深 く 考

え て対 処 し て いく と いう 作 業 を 積 み重 ね る 中 か ら解 答 を 探 って いく と いう 認 識 と 体 制 づ く り を し て お く こ とが 必 要 だ と思 う 。

  個 人 情 報 の管 理 に つ いて

  ゲ ノ ム研 究 そ のも の は 、 前 述 し た よう に ﹁ヒ ト﹂ を 知 る こと であ り 、 個 人 情 報 と は無 関 係 で あ る。

し か し 、 そ の成 果 の ひ と つと し て病 気 に 関 わ る 遺 伝 子 に つ い て の知 識 が ふ え る のだ か ら 、 そ れ を 用 い

て個 人 の病 気 と 健 康 に つい て の情 報 を 得 る こ と が で き る。 たく さ ん の病 気 の要 因が 明 ら か に な れ ば 、

そ れ ら を 個 人 に つ い て検 査 す る予 防 的 診 断 が 普 及 す るだ ろ う 。 が ん に関 わ る 検 査 や 、 ア ル フ ァ ・ア ン

チ ト リ プ シ ン欠 損 症 遺 伝 子 の予 防 的 診 断 の よ う に、 個 人 の健 康 に大 切 な 役 目 を 果 た し て い る 実 例 は す

で に いく つも あ る。 こ れ か ら は こ う し た 情 報 を も つこ と が 、 個 人 の健 康 管 理 に と って た い へん重 要 な

意 味 を も つよ う にな る 。 し か し、 そ れ に伴 って お こ る個 人 情 報 の管 理 に は 十 分 な 配 慮 を し な け れば な

ら な い。

  た と えば 、 病 気 の素 因 と い う よ う な 個 人 的 情 報 を 企 業 や 保 険 会 社 な ど が 雇 用 や 保 険 加 入 の条 件 と し

て求 め る よ う にな ったら ど う だ ろ う 。 こ れ は 、 保 険 が 相 互 扶 助 で な く 利 益 を あ げ る た め の活 動 であ る

ア メ リ カ の今 の保 険 制 度 の中 で はと く に深 刻 な 問 題 を起 こす 危 険 が あ る 。 日本 の現 行 の健 康 保 険 制 度

は 、 国 民 皆 保 険 、 一人 一人 のリ スク を 皆 で負 っ て い こ う と いう も の であ り 、 今 後 も こ の考 え方 で い く

な ら 問 題 は な いだ ろ う 。 生 命 保 険 に つ い て は、 遺 伝 の情 報 を 組 み こむ か ど う か は こ れ か ら 直 面 す る 問

は そ う 思 う が 、 社 会 の判 断 が 必 要 だ 。 こ の よ う な 点 に つ い ても 、 国 際 的 な議 論 が 行 な わ れ て お り 、 社

題 で あ る。 方 向 と し て は 、 こ れ も 相 互 扶 助 を 基 本 に 考 え る のが よ い の で は な い か 。 研 究 者 の立 場 か ら

会 的 な 約 束 事 を つく る 動 き が 出 て い る。 し か し 、 そ れ に は ま だ かな り の時 間 が か か り そ う だ 。

  多 型 を 活 用 し た 親 子 鑑 定 や 犯 人 の同 定 は ゲ ノ ムが いか に多 様 か と いう 知 見 に基 づ い て いる 。 こ れ ま

で に も 、 た と えば 血 液 型 に よ る 判 定 な ど が 広 く 使 わ れ て き た こ と は よく 知 ら れ て い る が 、 これ も 、 血

球 の表 面 に糖 を つけ る酵 素 の多 型 を 利 用 し た も の であ る 。 ゲ ノ ム の中 に 、 個 人 差 の いち じ る し い、 つ

ま り 多 型 が 何 十 通 り も あ る 部 位 が し だ い に た く さ ん見 つか る に従 って、 鑑 定 に使 う マー カ ーが 増 え、

判 定 の精 度 が 急 上 昇 し て い る。 親 子 鑑 定 のば あ い、 父 、 母 、 兄 弟 姉 妹 、 さ ら に は叔 父 、 叔 母 な ど と 調

べ を 拡 げ る こ と が でき れ ば 、 結 果 は き わ め て確 かな も の に な る。 犯 罪 の容 疑 者 を 特 定 す る 場 合 、 現 場

に残 さ れ た毛 髪 、 血 液 、 体 液 な ど に含 ま れ る Ｄ Ｎ Ａ の分 析 が 今 後 ま す ま す 重 要 な 手 が か り と な ろ う 。

こ の際 にも 複 雑 な 多 型 のあ る 点 に注 目 し 、 そ れ を いく つか えら ん で検 査 す る こ と で、 判 定 の精 度 が あ

が って い く 。 最 近 で は 試 料 が ご く わ ず か でも 、 Ｐ Ｃ Ｒ と いう 方 法 で Ｄ Ｎ Ａ を 試 験 管 の中 で増 や せ る の

で、 量 の制 約 を 受 け る こ と も な い。 検 査 の結 果 、 現 場 か ら の も のと 容 疑 者 のも のが ちが え ば 、 容 疑 が

晴 れ る わ け だ が 、 同 じ 場 合 に は ゲ ノ ム の別 の部 位 の多 型 を 調 べ て、 さ ら に精 度 を あ げ てゆ く こ と にな

る。 お そ ら く 今 後 こ の よ う な 形 でＤ Ｎ Ａ 分 析 が 利 用 さ れ る場 面 が 増 えて いく だ ろ う 。 こう し て警 察 、

裁 判 所 に も Ｄ Ｎ Ａ の知 識 が 必 要 にな る。 そ の場 合 、 気 を つけ て ほ し い のは 、 Ｄ Ｎ Ａ 判 定 であ れ ば 決 定

的 な 証 拠 にな る と いう 思 い こ み であ る 。 試 料 採 取 、 分 析 、 デー タ解 析 な ど の各 段 階 を 適 切 に行 な い、 そ の意 味 を よ く 読 み と る 訓 練 を 積 み 、 適 確 に慎 重 に活 用 し て ほ し い。

  こ ん な こ と を 言 った の は 、 現 在 の社 会 に は、 あ る種 の 差 別 意 識 (性 別 、 人 種 、 障 害 、 病 気 な ど) が

存 在 す る と 同 時 に、 一方 で遺 伝 的 決 定 論 が か い ま 見 える か ら であ る 。 差 別 意 識 と 遺 伝 的 決 定 論 が 結 び

つ い た中 で個 人 の遺 伝 情 報 が 自 由 に のぞ か れ る よ う にな った 場 合 は 、 多 く の問 題 が 起 き る に ちが い な

い。 そ の よ う な 社 会 に は し た く な いも のだ 。 は っき り さ せ てお き た い の は、 す で に 何 度 も ふ れ た よ う

に、 ゲ ノ ム の研 究 は 差 別 意 識 にも 遺 伝 的 決 定 論 にも 否 定 的 な 結 果 を 出 し て い る こ と だ 。

  も ち ろ ん 、 人 間 は多 様 で、 人 そ れ ぞ れ 能 力 にち が い はあ る。 し か し 、 そ れ は あ く ま で 多 様 性 の 一部

であ り 、 ゲ ノ ムが 多 様 であ る こ と に こ そ 生 物 の継 続 性 を 支 え る 本 質 が あ る。 多 様 性 は直 接 差 別 に つな

が る も の で はな い。 Ｄ Ｎ Ａ 研 究 の成 果 を 自 分 の研 究 に取 り 入 れ て い る 人 類 学 者 Ｌ ・カ ヴ ァリ ・ス フ ォ

ル ツ ァは こ う 言 って い る。 ﹁人 種 な ど は な い、 し か し 人 類 の中 に多 様 性 は あ り 、 そ れ は大 事 に し た い﹂

と 。 こ の多 様 性 は、 一つ の起 源 か ら 生 ま れ た 人 間 が ど う し て今 の よ う な さ ま ざ ま な 姿 にな ってき た の

か を 知 る手 が か り にも な る。 そ こ で 彼 は ﹁ヒ ト ゲ ノ ム多 様 性 計 画 ﹂ を 立 て た。 世 界 中 に散 ら ば って い

る多 様 な 人 び と 、 特 に こ れ ま で人 類 の移 動 や 侵 略 、 交 易 な ど に よ る ﹁Ｄ Ｎ Ａ の混 ざ り ﹂ の影 響 が 比 較

的 少 な か った 人 び と の多 型 を 調 べ てそ の出 自 や 、 過 去 の人 類 の発 展 の跡 を 辿 ろ う と いう 計 画 であ る。

こ の研 究 を 行 な う た め に は少 数 民 族 の試 料 集 め が 必 要 な の で、 実 行 ま で に は い ろ いろ な 問 題 が あ るが 、

要 は 多 様 性 を 人 類 の基 本 に し よ う と いう こ と で あ り 、 そ の考 え方 は大 事 だ 。 ゲ ノ ム研 究 は個 人 の健 康

と幸 福 を 助 け る 方 向 に活 用 さ れ る と 同 時 に、 こ のよ う な 新 し い人 間 観 を つく る方 向 に向 か って い る こ

と も ぜ ひ 胸 に お さ め て ほ し い。 こ れ は 冒 頭 に揚 げ た 第 三 点 、 文 化 ・思 想 に影 響 を 与 え る 部 分 に関 わ る ことだ。

  お そ ら く 知 識 が 増 せば 増 す ほ ど 私 た ち 人 間 は よ り 広 く 、 よ り 深 く 考 え る 力 を 要 求 さ れ る だ ろ う 。 そ

れ だ け の力 を つけ つ つ人 間 に つ い て よ り 知 って いく こ と ⋮ ⋮ ゲ ノ ム研 究 も そ の ひと つと し て進 め て い

き た いと 思 う 。 知 を 広 め 、 深 め る こ と に よ って、 視 界 が ぐ ん と ひ ら け る こと を 期 待 し な が ら 。

  狭 い見 方 に閉 じ こも り 、 知 的 活 動 を 抑 制 す る の は、 望 ま し い こ と と は 思 え な い。 科 学 は進 み す ぎ た

と か 、 知 り す ぎ る こ と を 恐 れ る と いう 言 葉 が よ く 聞 か れ るが 、 そ う は思 わ な い。 科 学 が 進 みす ぎ た の

で は な く 、 そ の知 識 を適 確 に取 り 入 れ 、 知 を 深 め て いく 作 業 に怠 り が あ る の で は な いだ ろ う か 。

  こ こ で は 、 優 生 思 想 の問 題 、 遺 伝 子 治 療 を始 め る と ど ん ど ん エ スカ レ ー ト し て な ん で も か ん でも 遺

伝 子 を 操 作 し、 つ い に は完 全 人 間 を 作 り た く な る の で は な い か と い う 、 倫 理 の議 論 で よ く と り あ げ ら

れ る ﹁滑 り 坂 論 ﹂ に は 触 れ な か った 。 そ の 理 由 の 一つは 、 く り 返 し述 べ た よ う に、 ゲ ノ ム研 究 を 進 め

る ほ ど に こ の よ う な 考 え 方 に つな が る価 値 観 か ら は 離 れ て い く と いう 実 感 が あ る か ら であ る 。 も う 一

つ の理 由 は 、 技 術 的 に見 て ほ と ん ど 可能 性 のな いこ と を あ た か も で き る か の よ う に議 論 す る の は 無 意

味 だ と 思 う か ら であ る 。 考 え な が ら 技 術 を 進 め、 技 術 を 進 め な が ら 考 え 、 現 実 の上 にし っか り と 足 を

乗 せ て、 ゆ っく り と 確 実 に 歩 を 進 め なが ら 新 し い価 値 観 を つく って いく 。 そ のよ う な 道 を選 び た いも ので あ る 。

  ゲ ノ ム研 究 の立 場 から は 、 こ こ か ら 得 ら れ た 人 間 に関 す る 知 識 を 新 し い時 代 の知 恵 を つく りあ げ て いく 素 材 に し て ほ し いと 思 う 。

第 ７章   見 え てき た ゲ ノ ム の姿

  これ ま で の章 で は 、 ﹁ヒト ゲ ノ ム計 画 ﹂ と いう 、 生 命 科 学 研 究 の中 で は は じ め て のプ ロジ ェク ト型

の研 究 が ど のよ う にし て 行 な わ れ た か を 語 って き た。 そ し てプ ロジ ェク ト であ るが 故 に避 け ら れ ぬ社

会 と の ﹁約 束 事 ﹂ を 中 心 に話 を 進 め てき た 。 し か し 、 プ ロジ ェク ト研 究 と いえ ど も 、 一人 一人 の研 究

者 の興 味 は さ ま ざ ま で あ る。 そ の 中 に は、 ﹁ゲ ノ ム﹂ に つ い て の 理解 が 増 え た た め に生 き も の に つ い

て新 し く わ か って く る こと が お も し ろ いと いう 部 分 が 当 然 あ る。 さ ら に、 こ のプ ロジ ェク ト に 直 接 関

係 し て い る か否 か に か か わ らず 、 大 き な 流 れ と し て今 日 のＤ Ｎ Ａ の研 究 が 、 ﹁遺 伝 子 ﹂ か ら ﹁ゲ ノ ム﹂

へと移 って い る こ と は 事 実 であ る。 も っと も す べ て の研 究 者 が これ に気 づ い て い る と は 言 え な いが 、

少 な く と も わ れ わ れ は 、 ﹁ゲ ノ ム﹂ の重 要 性 に気 づ き 、 そ れ を 基 本 に仕 事 を し て いる 。 そ こ で最 後 に 、

プ ロジ ェク ト と いう よ り は 、 生 物 学 と し て こ ん な お も し ろ いこ と が わ か ってき た と いう 個 人 的 な関 心

事 にウ ェイ ト を 置 いた 話 を つけ 加 え た い。 ゲ ノ ム の解 析 研 究 は 、 生 き も の の研 究 の お も し ろ さ を引 き

だ す 役 割 を 十 分 に果 た し、 こ こ か ら 生 物 学 が 新 し い展 開 を し て いく だ ろ う と いう こ と であ る 。

  これ ま で に も 何 度 も 述 べ てき た よ う に、 現 代 社 会 に お け る科 学 研 究 は 大 学 で も そ の ほ か の研 究 機 関

で も あ る 種 の公 の費 用 (企 業 の支 出 も 含 め て) で行 な わ れ る た め に、 ど う し ても 社 会 に役 に 立 つか 否

か と いう 判 断 が 先 行 す る。 そ こ で、 ヒ ト ゲ ノ ム 計 画 の中 で行 な わ れ る研 究 対 象 は、 ヒ ト の病 気 に関 わ

る 遺 伝 子 を 入 手 す る こ と を 念 頭 に お い た り 、 モデ ル生 物 の ゲ ノ ムを 扱 って技 術 や シ ス テ ムを 改 良 す る

と いう と こ ろ に集 中 す る の は あ た り ま え だ 。 し か し 、 そ こ か ら 出 てく る デ ー タ は ﹁役 に 立 つ﹂ だ け で

な く 、 生 き も の の本 質 を よ り よ く 知 る た め の材 料 に な り 、 新 し い生 命 観 、 さ ら に は 人 間 観 に ま で つな が る広 が り を 見 せ るも の に発 展 す る 。

  一言 で言 う な ら 、 生 命 現 象 を 遺 伝 子 と いう 単 位 に 還 元 す る の で は な く 、 ゲ ノ ムと いう ひ と か たま り

の Ｄ Ｎ Ａ の は た ら き と し て 見 る こ と で、 ミ ク ロの世 界 で の研 究 を 基 本 に し た 生 き も の の見 方 が 大 き く 変 わ る の であ る 。

  こ の章 で は、 も う 少 し そ れ を く わ し く 述 べ て み た い。 実 は、 これ は 、 生 物 学 と し て は と て も 大 切 な

部 分 で、 こ れ だ け で 一冊 の本 に な り そ う な のだ が 、 こ こ で は で き る だ け 簡 潔 に ま と め て み よ う 。

  遺 伝 子 で な く ゲ ノ ム に着 目 す る と︱︱ 共 通 性 と多 様 性

  研 究 対 象 と し て のＤ Ｎ Ａ の魅 力 は、 改 め て い う ま で も な く 、 そ れ が 地 球 上 の生 物 す べ て に共 通 に存

在 し 、 し かも 遺 伝 情 報 の担 い手 と し て は た ら い て い る と い う こ と で あ った 。 つま り 、 生 き も の す べ て

を 共 通 の切 り 口 で見 る こ とが で き る と こ ろ だ 。

  そ の み ご と さ は十 分 認 め た う え で、 でも ﹁生 き も の って多 様 だ ね ﹂ と い い た く な る。 同 じ Ｄ Ｎ Ａ を

基 本 に し て いな が ら 、 な ぜ こ のよ う に多 様 な 形 態 や 機 能 を も ったも のが 生 ま れ てく る の だ ろ う と いう 問 いが 出 てく る 。

  そ こ で、 こ れ ま で の Ｄ Ｎ Ａ 研 究 か ら 出 て き た事 実 を 眺 め る と 、 は っき り す る こ と は、 さ ま ざ ま な 生

き も の のＤ Ｎ Ａ を遺 伝 子 を 中 心 に し て見 た と き に は 共 通 性 が 見 え てく る が 、 ゲ ノ ムと し て見 る と そ れ に加 え て多 様 性 が 見 え て く る と いう こと だ 。

  最 も 簡 単 な 例 を あ げ よ う 。 ゲ ノ ム の大 き さ で あ る 。 バ ク テ リ ア 四 Ｍ (Ｍ＝ 一〇〇 万 文 字 )。 酵 母 一

二 ・五 Ｍ 。 線 虫 一〇〇 Ｍ 。 ヒ ト 三〇〇〇 Ｍ 。 か ら だ の つく り や機 能 が 複 雑 にな る に つれ て ゲ ノ ムが 大

き く な る こ と は直 観 的 に納 得 でき る。 そ れ で は 遺 伝 子 の数 はど う か。 バ ク テ リ ア四〇〇〇 、 酵 母 八 〇

〇〇 、 線 虫 一万 五〇〇〇 、 ヒ ト 一〇万 。 こ れ も 増 え て いる 。 し か し 、 ゲ ノ ム サ イ ズ の増 え 方 と 遺 伝 子 数 の増 え方 は 必 ず し も 平 行 し て いな い (１章 図 ６参 照)。

  実 は イ モ リ や サ ン シ ョウ ウ オ な ど の両 生 類 は、 ヒ ト の 一〇倍 近 い 大 き な ゲ ノ ム (三 万 Ｍ) を も って

い る 。 遺 伝 子 数 は ま だ よ く わ か って いな いが 、 ヒ ト よ り 大 き い こ と は な いだ ろ う 。 Ｄ Ｎ Ａ 量 を 増 や し

ゲ ノ ム と し て の サ イ ズ を 増 や す こと と 、 遺 伝 子 の数 を増 や す こ と と が 、 完 全 に は 一致 せず に進 ん でき

た 生 き も の の歴 史 は ゲ ノ ム の解 析 に よ って 知 る ほ か な い。 そ こ か ら 、 生 き も のが 進 化 し て く る 様 子 が 見え るはず だ。

  こ こ で も う 一 つのデ ー タ を あ げ よ う 。 いく つ か の生 物 で の遺 伝 子 の構 造 と 機 能 の比 較 から 生 体 を 構

成 す る ア ミ ノ酸 や 糖 、 ヌク レオ チ ド (Ｄ Ｎ Ａ 、 Ｒ Ｎ Ａ の素 材 であ ると 同 時 に エネ ルギ ー生 産 にも 関 与 す

って よ いこ と で あ る。 私 た ち 人 間 は 大 腸 菌 と ほ と ん ど 変 わ ら な い遺 伝 子 を 用 い て 同 じ 素 材 を 作 って い

る) な ど の ﹁基 本 素 材 生 産 ﹂ に関 す る遺 伝 子 は バ ク テ リ ア でも 植 物 で も 動 物 でも 、 ほ と んど 同 じ と い

る の であ る 。 ま た そ れ ら の素 材 を 用 い て行 な わ れ る タ ン パ ク質 合 成 、 Ｄ Ｎ Ａ や Ｒ Ｎ Ａ 合 成 、 膜 合 成 な

ど ﹁基 幹 産 業 ﹂ と いえ る部 分 に 関 与 す る 遺 伝 子 も 、 い ろ んな 生 物 のあ い だ で基 本 的 に そ っく り で あ る。

  具 体 例 と し て 、 酸 素 呼 吸 に 不 可 欠 の役 割 を 果 た す 酵 素 チ ト ク ロー ムＣ の遺 伝 子 (実 際 に は そ れ の つ

く る タ ンパ ク質 の ア ミ ノ酸 配 列) を 比 較 し て み よ う 。 ヒ ト っ て コム ギ や 酵 母 にず い ぶ ん近 い ん だ な と

いう 実 感 が わ く はず だ (図 17)。 別 の見 方 を す る と 、 人 間 の ゲ ノ ムを 構 成 す る遺 伝 子 の う ち 、 素 材 合

成 、 基 幹 産 業 に関 わ るも の はだ い た いバ ク テ リ ア に見 ら れ る 四〇〇〇 個 ほ ど の遺 伝 子 で足 り て お り 、

一〇万 の遺 伝 子 の残 り は 、 よ り 高 次 の機 能 に関 わ って い る と いう こ と に な る のだ ろ う 。

  こ こ でな にげ な く ﹁高 次 ﹂ と い う 言 葉 を 使 った が 、 高 次 と は な ん だ ろ う 。 遺 伝 子 の数 が 増 え て い っ

た (大 雑把 に は ゲ ノ ム のサ イズ が 大 き く な って い った) 順 に、 前 にあ げ た生 物 た ち を 見 て い こう 。

  バ ク テ リ ア の つぎ に あ げ た酵 母 。 こ れ も 単 細 胞 生 物 (た った 一個 の細 胞が 個 体 と し て 生 き て いる) と

いう 点 で は バ ク テ リ ア と 同 じ だ 。 そ れ な の にバ ク テ リ ア の倍 以 上 の遺 伝 子 を も って い る 。 バ ク テ リ ア

に は な く て 酵 母 にあ る も の は 何 だ ろ う 。 核 であ る。 バ ク テ リ ア の場 合 は 、 Ｄ Ｎ Ａが 裸 の状 態 (原 核 細

胞 と いう) だ が 、 酵 母 に な る と 、 染 色 体 と いう 組 織 化 さ れ た 状 態 で核 の中 に 入 って い る (真 核 細 胞 )。

トク ロー ム Ｃの ア ミノ酸 配 列 の 比 較

タ ンパ ク質 の ア ミノ酸 末 端 、COOHは

カ ル ボ キ シ ル末 端 を示 す(ル ー ミス(1988)に

よる)。

分類 上 ま っ た く別 と思 わ れ る生 物 三種 の チ トク ロ ー ムが い か に よ く似 て い る か が わ か る 。 Ｎ は

図17チ

そ れ だ け で は な い。 真 核 細 胞 は体 積 に す る と バ ク テ リ ア の 一〇〇〇 倍 近 く あ る の で、 細 胞 内 に さ ま ざ

ま な し か け が 必 要 に な る。 細 胞 質 にあ る 細 胞 骨 格 と 呼 ば れ る いろ いろ な 線 維 タ ン パ クや 発 達 し た 膜 は

真 核 細 胞 の特 徴 だ 。 細 胞 が 大 型 化 す れば そ の中 に入 り う る Ｄ Ｎ Ａ 量 も 増 え る し 、 Ｄ Ｎ Ａ のは た ら き に

よ って つく ら れ る べ き も のも 増 え る。 そ の相 乗 効 果 と 、 真 核 細 胞 の中 で Ｄ Ｎ Ａ 量 が 増 え て い る こ と の あ いだ には 当 然 関 係 が あ る はず だ 。 複 雑 化 への道 であ る 。

  多 細 胞 化 と いう ス テ ップ は さ ら に 興 味 深 い。 真 核 細 胞 の場 合 、 単 細 胞 でも か な り さ ま ざ ま な形 を と

れ るが 、 そ れ でも 限 界 は あ る。 八億 年 ほ ど ま え か ら 、 細 胞 が た く さ ん集 ま り 、 お互 い に コミ ュ ニケ ー

シ ョ ンを し な が ら 、 さ ま ざ ま な 形 を つく り 上 げ 、 し だ い に各 細 胞 が 役 割 分 担 を し は じ め た 。 こ う し て

わ れ わ れ が 日 常 眼 にす る よ う な 生 き も の にな ってき た の で あ る。 先 に 例 にあ げ た線 虫 は 、 多 細 胞 生 物

と い っても 全 体 で 細 胞 数 九 六 五 個 。 ヒ トが 六〇 兆 個 であ る こと を 考 え る と 、 ほ ん のわ ず かな 細 胞 で で

き て い る。 そ れ で も 生 殖 器 、 消 化 器 な ど の役 割 分 担 (分 化 と いう ) が あ り、 全 体 と し て き ま った 形 を

つく って い る。 線 虫 の遺 伝 子数 は 一万 五〇〇〇 。 酵 母 よ り も 多 い部 分 は 、 お そ ら く 、 分 化 や体 制 づ く

り に 必 要 な も の だ ろ う。 こ のよ う な 生 物 に な る と 、 受 精 卵 から 個 体 が でき あ が る発 生 と いう 過 程 が 必 要 で あ り 、 そ れ を つか さ ど る 遺 伝 子 も も ち ろ ん 必 要 にな る 。

  バ ク テ リ ア (具 体 的 には大 腸 菌 や 枯草 菌 )、 酵 母 、 線 虫 な ど に つ い て は、 ま も な く ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ の全

体 像 が つか め、 そ の中 にあ る 遺 伝 子 に つい て も 解 析 が 進 む だ ろ う 。 こ こ か ら ゲ ノ ム の本 質 に つ いて 何

が 見 え る か 、 期 待 は 大 き い。 ヒ トゲ ノ ム の 全体 像 が 見 え る の は ま だ 先 の こ と だ が 、 小 さ な 生 物 のゲ ノ

ム の知 識 と そ れ ら の比 較 は、 必 ず や 、 ヒ ト ゲ ノ ム の本 質 に つい て の 示唆 も 与 え て く れ る に ちが い な い。

  こ れ ま で 述 べ てき た い く つか の例 か ら だ け でも 、 ゲ ノ ム に よ って、 さ まざ ま な 生 き も のが 、 そ れ ぞ

れ 独 自 の姿 形 や 暮 ら し 方 を し な が ら 、 な お お 互 い に関 係 あ る と こ ろ を 見 せ て い る 生 き も の の世 界 が 見

え て く る 。 ま さ に ゲ ノ ムは 、 ﹁共 通 性 を も ち な が ら 多 様 であ る﹂ と いう 現 代 生 物 学 に よ る 生 き も の の 見 方 を み ご と に示 し てく れ るも のな の であ る 。

  ゲ ノ ム サ イ ズ の限 界 ︱︱ 進 化 の可 能 性

  と こ ろ で 、 ゲ ノ ム はど こ ま で 多 様 性 が 出 せ る のだ ろ う 。 前 節 で見 た よ う に 、 生 物 は、 最 も ゲ ノ ム サ

イ ズ の小 さ い原 核 単 細 胞 生 物 か ら ス タ ー ト し て複 雑 化 し て いき 、 真 核 多 細 胞 生 物 に向 か って ゲ ノ ム サ

イ ズ も 徐 々 に大 き く な ってき た 。 そ こ で 、 生 き て いく た め に必 要 不 可 欠 な 最 小 のゲ ノ ム サ イ ズ はど の

く ら いだ ろ う 、 ど の く ら い ま で大 き な ゲ ノ ムが あ り う る のだ ろ う と いう 問 いを 出 し て み る。

  まず 小 さ い ほ う を 考 え て み よ う。 バ ク テ リ ア の中 で最 も 研 究 の進 ん で い る 大 腸 菌 のゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ は

ヌク レ オ チド が 約 四 七〇 万 個 、 遺 伝 子数 が 約 四〇〇〇 と わ か って い る 。 そ し て 全 ゲ ノ ム の 八 五 パ ー セ

ント が 直 接 タ ン パ ク質 を 指 令 す る こ と に関 与 し て お り 、 調 節 領 域 な ど を 入 れ る と 一〇〇 パ ー セ ン ト に

近 いＤ Ｎ Ａ が 、 生 き て い く た め に は た ら い て い る こ とが は っき り し てき た 。 大 腸 菌 は 、 条 件 さ え よ け

れば 二〇 分 で分 裂 し て倍 にな る能 力 を も っ て お り 、 子 孫 を 増 や し生 き 続 け る能 力 は 抜 群 だ。 そ の構 造

が 簡 単 であ る た め に、 わ れ わ れ は つ い大 腸 菌 は 下 等 、 す な わ ち 進 化 し て いな いと 考 え が ち だ が 、 お そ

ら く こ の生 物 は動 物 の腸 内 で でき る だ け 単 純 化 し て いく と いう 進 化 の道 を 歩 んだ 結 果 、 み ご と に スリ ム に な った存 在 な のだ ろ う 。

  生 物 は ど れ も 、 生 息 環 境 を 最 大 限 に い か し 、 子 孫 を 増 や す よ う な 淘 汰 圧 を 受 け て いる はず だ 。 大 腸

菌 な ど の バ ク テ リ ア の場 合 、 五〇〇 万 ほ ど の ヌ ク レ オ チ ド 、 四〇〇〇 ほ ど の遺 伝 子 で生 活 す る のが 最

も よ い姿 な の に ち が いな い。 そ のゲ ノ ム の中 に は は たら い て いな い Ｄ Ｎ Ａが ほ と んど な い こ と を 考 え

る と 、 お そ ら く これ が 現 在 の環 境 の中 で暮 ら し て いく の に適 し た生 物 と し て は最 小 のゲ ノ ム の大 き さ と 考 え て よ いだ ろ う 。

  少 しだ け 話 を つけ 加 え る な ら 、 大 腸 菌 は Ｄ Ｎ Ａ操 作 で よく 使 わ れ 、 そ の中 に ヒ ト の遺 伝 子 を 入 れ て

ホ ル モ ンを つく ら せ るな ど と いう こ と が 、 バ イ オ テ ク ノ ロジ ー の ひ と つと し て実 用 化 し て い る。 こ の

よ う な 操 作 で、 余 分 な Ｄ Ｎ Ａ を と り こま せ ても 、 や が て そ れ を 失 った 元 の姿 に も ど って し ま う こ と が 、

研 究 者 を 悩 ま せ たも のだ 。 そ こ で特 別 な ト リ ッ クを 使 って新 し く 入 れ た Ｄ Ｎ Ａ を 維 持 し てお く方 法 を

考 え 出 し 、 いう な ら ば 、 大 腸 菌 を ち ょ っと だ ま し て使 って い る の であ る 。 余 分 な も の は持 ち た く な い と い う 大 腸 菌 の生 き 方 が 見 え てく る 。

  自 分 だ け で は生 き ら れ ず 、 必 ず ほ か の細 胞 に 寄 生 す る の で、 完 全 な生 物 と は 呼 べ な いが 、 動 物 細 胞

の中 で ふえ る マイ コプ ラズ マ菌 の全 ゲ ノ ム (五 八 万 文 字) が 一九 九 五 年 も 終 わ り に 近 づ い て 報 告 さ れ

た 。 こ の菌 は 寄 生 生 活 の た め に細 胞 の外 側 を 包 む 細 胞 壁 が な く 、 ゲ ノ ムも 小 さ い。 素 材 合 成 な ど に 関

わ る遺 伝 子 は ほ と ん ど な く 、 お そ ら く 寄 生 生 活 を 続 け て い るう ち に た く さ ん の遺 伝 子 が 失 わ れ た のだ

ろ う 。 さ ら に寄 生 性 が 顕 著 な ウ イ ル ス の場 合 (こ の場 合 も ウ イ ル スの Ｄ Ｎ Ａ や Ｒ Ｎ Ａ を ゲ ノ ムと いう)

は、 よ り い っそ う 小 型 の ゲ ノ ム で あ る よ う に強 制 さ れ る は ず だ 。 小 さ な 殼 の中 に入 り 、 ほ か の細 胞 に

も ぐ り こ む イ ン ベ ー ダ ーな のだ か ら 。 事 実 、 ウ イ ル ス のゲ ノ ム は極 端 に 小 さ く 、 φ Ｘ １ ７ ４ で は 五 三

八 六 し か な い。 し か も 、 ウ イ ル ス で は 、 二 つの遺 伝 子 が 一部 分 重 な り 合 って い る こ と も あ る 。 小 さ く な る ほ う へ の淘 汰 圧 に答 え た結 果 だ ろ う 。

  そ れ で は 大 き い ほ う は ど う だ ろ う 。 そ れ を 探 す に は 、 ヒト を 含 め た多 細 胞 生 物 を 見 れ ば よ い。 さ ま

ざ ま な 生 物 のゲ ノ ム の大 き さ を 調 べ て み る と 、 大 雑 把 に は 、 生 き も の の歴 史 の中 で 、 遅 く 登 場 し た も

の ほど サイ ズ が 大 き い傾 向 にあ る と いう こ と が わ か る 。 し か し 、 こ れ は 正 確 に比 例 し て い る わ け で は

な い。 魚 類 、 両 生 類 、 ハ虫 類 、 哺 乳 類 と調 べ て いく と 確 か に複 雑 化 に つれ て だ ん だ ん ゲ ノ ムが 大 き く

な るが 、 前 にも 述 べ た よ う に、 イ モ リ のゲ ノ ム サ イ ズ は ヒ ト の 一〇倍 も あ る 。 イ モ リ の ほう が ヒト よ

り 複 雑 ? と 問 い た く な る。 し か し多 細 胞 生 物 の ゲ ノ ム の内 部 を 調 べ る と 、 遺 伝 子 ︱ ︱ つま り タ ンパ ク

質 合 成 に な んら か の形 で関 わ って い る部 分 は そ の ほ ん の 一部 に す ぎ な い こ と は す で に述 べ た と お り で あ る。 し た が って、 遺 伝 子 の数 で 比 較 す る 必 要 が あ る。

  ヒ ト ゲ ノ ム を 例 に と る と 、 遺 伝 子 部 分 は 大 雑 把 に見 積 って 三 ∼ 五 パ ー セ ント 、 ほ か の と こ ろ の は た

ら き は今 の と こ ろ よ く わ か ら な い。 た と え ば 、 Ａ ｌ ｕ配 列 と いう 三 五〇 文 字 ほ ど の断 片 が 一〇〇 万 カ

所 (!) も あ る (一四 五 ペ ージ参 照) 。 三〇 億 文 字 の中 で は 約 一パ ー セ ン ト を 占 め、 量 的 に は 遺 伝 子

に迫 る ほ ど だが 、 今 の と こ ろ、 こ の配 列 が な ぜ あ る のか 意 味 不 明 であ る。 そ の ほ か 、 も う は た ら か な

く な って し ま った偽 遺 伝 子 や 過 去 に ゲ ノ ム の中 に 入 り こ んだ ウ イ ル スＤ Ｎ Ａ の残 骸 な ど も 目 に つく 。

要 す る に も のづ く り に は は た ら い て いな い部 分 が や た ら と 多 い。 し か し 、 な ぜ こう な って い る のか と

いう 本 当 の意 味 は ま だ わ か ら な い︱︱ ヒト ゲ ノ ム の全 体 像 を 知 る こ と に よ って ヒト の か ら だ が う ま く

つく ら れ 、 は た ら く 仕 組 み が わ か る だ け で な く 、 ど う し て こ の よ う な 姿 の ゲ ノ ム に な った の か 、 ま た

そ の姿 が 実 際 はど ん な 意 味 を も つ の かを 知 る こ と が でき る わ け だ。 こ れ は個 別 の遺 伝 子 の み に 着 目 し

て い た の で は わ か ら な い こ と だ 。 そ の よ う な わ け で ゲ ノ ム のも つ い ろ い ろ な 情 報 の意 味 が わ か る のは

これ か ら だ が 、 と に か く Ｄ Ｎ Ａ を増 やす こ とが 許 さ れ る状 況 が でき た こ とが 遺 伝 子 数 の増 大 、 そ し て

生 物 の か ら だ の複 雑 化 を 促 し た こ と は疑 い な い。 で は、 遺 伝 子 数 の最 高 値 は ど のく ら いな のだ ろ う 。

  ヒ ト に は 約 一〇万 の遺 伝 子 が あ る と 見 積 ら れ て い る。 そ の遺 伝 子 が す べ て は た ら い て い る の か。 こ

れ も 実 は ヒ ト ゲ ノ ム解 析 が 終 わ った と き に は っき り す る こ と な のだ が 、 今 は と り あ え ず 、 ど の遺 伝 子

も 一生 のう ち のあ る 期 間 、 から だ の中 のど こ か の細 胞 で は た ら く と 考 えて お こ う 。 これ を逆 に見 れ ば 、

一〇万 個 あ る遺 伝 子 のう ち に う ま く は た ら かな いも のが でき て は 困 る と いう こ と だ 。 こ わ れ ず に安 定 に存 在 し て い て ほ し い わ け であ る。

  Ｄ Ｎ Ａ は超 高 分 子 の ひ も な の で、 絶 え ず こ わ さ れ る 危 険 にさ ら さ れ て い る。 宇 宙 から や って く る 放

射 線 、 太 陽 か ら 届 く 紫 外 線 、 体 内 に入 り こ ん で く る さ ま ざ ま な 化 学 物 質 は、 ど れ も Ｄ Ｎ Ａ を こ わ す は

た ら き を も つ。 そ の よ う な 因 子 が は た ら か な く ても 、 こ れ だ け の高 分 子 に な る と 単 純 な 熱 運 動 でも あ

ち こ ち が 切 れ る 。 熱 運 動 で の切 断 の頻 度 は、 ヒ ト ゲ ノ ム 一つあ た り 毎 日 五 千 ∼ 一万 個 は あ る と 計 算 さ

れ て い る。 こ の よ う な破 壊 か ら 守 る た め に、 長 い Ｄ Ｎ Ａ 分 子 を も つこ と に な った真 核 細 胞 は、 Ｄ Ｎ Ａ

を 裸 のま ま 置 かず に、 核 と いう 二重 膜 の中 に包 み こ み、 し かも ヒ スト ンと いう タ ン パ ク 質 の糸 ま き の よ う な も の に巻 き つか せ て安 定 化 し て い る。

の頻 度 で エラ ー を 生 じ る 。 そ こ で 、 こ の修 復 機 構

  さ ら に 、 細 胞 は こ のＤ Ｎ Ａ に生 じ た 傷 や エラ ー をせ っせ と 直 す 修 復 機 構 を 備 えて お り 、 ﹁き ち ん と は た ら く ゲ ノ ム﹂ を 保 と う と し て い る。 そ れ でも

一〇倍 にも な る こ と が あ る 。 ど う も 真 核 多 細 胞 生 物 の場 合 は 、 Ｄ Ｎ Ａ 量 を 減 ら そ う と す る淘 汰 圧 は か

  遺 伝 子 数 と し て は 一〇万 程 度 が 限 度 と わ か ったが 、 Ｄ Ｎ Ａ 量 は、 少 な く と も イ モ リ の よ う に ヒト の

ても 、 遺 伝 子 の数 が そ れ ほ ど 増 える こ と は な さ そ う だ 。

伝 子 に関 す る かぎ り 、 現 在 わ れ わ れ 人 間 が も って い る程 度 の数 が 上 限 であ り 、 今 後 進 化 が 起 き る に し

は た ら き を 必 要 と す る ゲ ノ ムを も った生 命 体 は 地 上 から 急 速 に姿 を 消 し て し ま う だ ろ う 。 と に か く 遺

の 一〇倍 に 増 え た ら 、 修 復 の効 率 が き わ め て高 い生 命 体 が あ ら わ れ な い かぎ り 、 一〇万 個 の遺 伝 子 の

ら い の複 雑 さ の生 物 に留 ま って いた だ ろ う 。 ま た 、 何 か の事 情 で Ｄ Ｎ Ａ を こ わ す き っか け が こ こ で今

  も し 、 修 復 機 構 が 今 の 五分 の 一く ら いし か は た ら か な いも のだ った と し た ら 、 地 上 の生 物 は 昆 虫 く

い て約 一〇万 と いう のが 遺 伝 子 数 の上 限 と 考 え て よ か ろ う 。

子数 と ほ ぼ 同 じ 数 で あ る 。 今 日 地 上 に繁 栄 し て いる いろ い ろ な 生 物 ︱ ︱ 動 物 ・植 物 を 含 め て ︱ ︱に つ

物 は 出 現 でき な い と いう こと に な る。 ま さ に こ れ は 、 現 存 生 物 で は最 も 複 雑 と さ れ て い る ヒ ト の遺 伝

が 今 の ま ま の能 率 と精 度 で留 ま る と す る と、 確 率 計 算 か ら 、 六 万 ∼ 一〇万 以 上 の ﹁遺 伝 子 ﹂ を も つ生

10-9

か っ て い な いら し い。 そ う は い って も 、 物 理 的 に核 内 に 入 る こ と の でき る Ｄ Ｎ Ａ 量 に は 限 度 が あ っ て

現 存 の程 度 が や っと な のだ ろ う 。 も っと も 、 ヒ ト ゲ ノ ム の中 で は 、 何 か 新 し い遺 伝 子 が 数 百 個 と か数

十 個 、 いや 数 個 でき た だ け でも 、 生 き も の と し て の ヒ ト の性 質 は 大 い に変 わ る 可 能 性 が あ る。

  も し 、 大 脳 が でき あ が る と き に細 胞 分 裂 が も う 一回 だ け 多 く 起 き 、 大 脳 が 二倍 に な った ら 、 想 像 も

つか な いよ う な 独 創 性 を も つ生 き も のが 生 じ る か も し れ な い。 これ は 、 空 想 の域 を 出 な いけ れ ど 、 こ

こ で い いた いこ と は 、 量 的 に は ゲ ノ ム サ イ ズ と し ても 遺 伝 子 の数 と し て も 、 も う ギ リ ギ リ のと こ ろ ま

で来 て い る と 思 わ れ るが 、 だ か ら と い って進 化 が と ま って し ま った わ け で は な いと いう こ と だ 。 遺 伝

子 Ｄ Ｎ Ａ の研 究 が 進 む に つれ て 、 た った 一つの遺 伝 子 で み か け が 大 き く 変 わ る 例 が つぎ つぎ と現 れ て

き て いる 。 形 づ く り に関 係 のあ る 一群 の遺 伝 子 は そ の典 型 で あ る。 一個 の遺 伝 子 の変 化 で体 節 が 失 わ

れ た り 、 触 角 の生 え る べ き と こ ろ に 脚 が 生 え た り 、 肢 の中 途 に眼 が でき た り す る の であ る 。 ゲ ノ ム に

つ い て も 、 し たが って生 き も の に つ い て も 量 で はな く質 の変 化 は ま だ あ り そ う だ し 、 そ れ は 予 測 の外 にあ る 。 こ う い う と こ ろ が 、 生 き も の研 究 の楽 し み でも あ る。

  ゲ ノ ム に 見 ら れ る 生 き も の の歴 史

    ①   新 し い遺 伝 子 の形 成

  これ か ら も 新 し い遺 伝 子 の形 成 の 可 能 性 は あ る と 書 いた 。 そ れ は い った いど の よ う に し て起 こ る の

だ ろ う か 。 ゲ ノ ム内 で新 し い遺 伝 子 が 作 ら れ てき た 経 過 が 、 Ｄ Ｎ Ａ の分 析 を 通 じ てあ る程 度 わ か って い る。

  地 球 上 の最 初 の生 命 体 ︱︱ そ れ は お そ ら く 単 細 胞 生 物 であ った ろ う し 、 現 存 の生 物 で い えば バ ク テ

リ アが そ れ に 一番 近 いだ ろう 。 今 のバ ク テ リ ア の遺 伝 子 は 四〇〇〇 ほど だ と いう こ と は す で に述 べ た

が 、 最 初 の細 胞 は 環 境 (つま り海 中) に必 要 な 養 分 が た っぷ り あ った だ ろ う か ら 、 四〇〇〇 も の遺 伝

子 は た ぶ ん 不 要 だ った ろ う 。 こ れ も 憶 測 を 入 れ て の こと だ が 、 お そ ら く 一〇〇〇 ほ ど の遺 伝 子 が あ れ

ば よ か った の で は な い か。 し かも 進 化 の過 程 で細 胞 と し て形 が 整 う 前 段 階 が あ った はず で、 そ の時 に

はも っと 少 数 の遺 伝 子 で足 り て いた だ ろ う 。 いず れ に し ても 現 存 の遺 伝 子 の構 造 を 見 る と 、 太 古 の遺

伝 子 が 出 現 す る 際 に は 比 較 的 少 数 の基 本 型 か ら 改 造 を く り 返 し て発 達 し た のだ ろ う と 思 わ せ る ﹁跡 ﹂ が 残 って い る。 基 本 は何 十 億 年 も 変 わ ら な か った こ と を ま ず 示 そ う 。

  図 18 は あ ら ゆ る生 物 が 共 通 に も つ (し た が ってそ れ だ け 古 い時 代 から 存 在 し て い た と考 え ら れ る) 解

糖 系 の 二 つ の酵 素 、 ト リ オ ー ス リ ン酸 イ ソ メ ラ ーゼ と ピ ルビ ン酸 キ ナ ー ゼ で あ る。 ま った く ちが った

反 応 を つか さ ど る酵 素 な の に、 あ ま り に も よく 似 て い る。 お の お のを 指 令 す る 遺 伝 子 は 原 型 遺 伝 子 に

若 干 の改 造 を 加 え た も のと し か 思 え な い。 ほ ん のち ょ っと の改 造 で新 し い は た ら き を 加 え 、 な んと か

﹁う ま く や って 来 た﹂ 跡 が う かが え る 。 こ れ は 地 球 の大 気 が ま だ 嫌 気 的 状 態 のと き 、 つま り 二 十 億 年 以 前 に おき た 変 化 の跡 であ る 。

  酸 素 が 空 中 に 充 満 し て か ら 、 呼 吸 を エネ ルギ ー獲 得 の手 段 と し て使 う よ う に な った生 物 が ﹁発 明 し

よる)。

と っ て お り、 ドメ や ヘ リ ッ クス構 造(図 中 の らせ ん)を

タ ンパ ク質 は そ の 内 部 で局 所 的 に シー ト状(図 中 の 矢 印)

イ ン と呼 ばれ て い る 。 図 は ドメ イ ンの つ なが り を ス ケ ッ チ 風 にあ らわ した もの 。 ま っ た く無 関 係 な反 応 に 関 与 す

る酵 素 が 、 これ ほ ど似 た形 を してい る 。 も ち ろ ん お の お の の合 成 を指 令 す る遺 伝子 も よ く似 て い る(ル ー ミス(19

た﹂ 遺 伝 子 の 一つが チ ト ク ロー ム Ｃ で あ る

(図 17 参 照 )。 呼 吸 に は、 お 互 い に似 た構 造 の

一群 の酵 素 が 使 わ れ て お り 、 原 型 と な る遺 伝

子 か ら改 造 を く り 返 し て 生 ま れ た こ と が 一見

し て わ か る。 生 命 体 は そ の後 、 発 展 を とげ た

が 、 こ の よ う な 基 本 的 な 反 応 と そ の遺 伝 子 は

ほ と ん ど そ の ま ま 残 ってき た 。 つま り現 存 の

生 物 の ほ と んど は 、 こ の よ う な 糖 の分 解 や 酸

素 の利 用 と い う 基 本 の反 応 を 使 い続 け てき た

の であ る。 こ の部 分 を 改 め た生 命 体 は つ いぞ

出 現 し な か った か、 そ れ を 変 え た も の は結 局

う ま く 生 き 残 れ な か った か のど ち ら か だ ろ う 。

いず れ に し ても 現 存 の系 が み ご と で あ る こ と

創 造 だ った が 、 そ の後 は改 造 の積 み重 ね で や っ て来 た わ け だ 。 と こ ろ で 、 各 種 の生 物 が そ れ ぞ れ つけ

  最 初 に 生 命 体 を つく る基 本 シ ス テ ムが で き た と き 、 こ れ は ま った く そ れ ま で にな か った シ ステ ム の

ら れ た ゲ ノ ム に 、 し だ い に新 し いも の を つけ 加 え な が ら 形 成 さ れ て き た と 考 え て よ い。

を 示 し て い る こ と に な る。 今 日私 た ち の見 る多 彩 な 生 物 は 、 こ の よ う に昔 から の遺 伝 子 系 で 組 み 立 て

88)に

糖 系 の 中 に ある二 つの 酵 素 図18解

加 え てき た 新 し い遺 伝 子 も 、 そ のほ と ん ど は そ れ 以 前 にあ った遺 伝 子 を 改 造 し た り 、 ト ラ ンプ の カ ー

ド を シ ャ ッ フ ルす る よ う に遺 伝 子 の部 分 部 分 を と り 合 わ せ た り し て でき た も のだ 。 コ ラ ー ゲ ン (ニカ

ワ質 のも と にな る タ ンパ ク質 ) 遺 伝 子 や Ｌ Ｄ Ｌ リ セプ タ ー (コレ ステ ロー ル の受容 体) にそ の典 型 的 な 例 を 見 る こ と が でき る 。

  コラ ー ゲ ン遺 伝 子 は同 じ Ｄ Ｎ Ａ 断 片 が 何 十 回 も く り 返 し た構 造 で あ り 、 Ｌ Ｄ Ｌ リ セプ タ ー 遺 伝 子 は

少 な く と も 四 つほど の ちが う Ｄ Ｎ Ａ 断 片 の と り 合 わ せ で でき あ が って い る 。 コラ ー ゲ ンも Ｌ Ｄ Ｌ リ セ

プ タ ー も 私 た ち が 生 き て いく た め に は 非 常 に重 要 な は た ら き を す る も の であ り 、 こ れが な け れば う ま

く 生 き て い け な いだ ろう と 思 う のだ が 、 そ れ ほ ど のも の でも 作 る と き に はあ り 合 わ せ で と いう のだ か ら お も し ろ い。

  こ のよ う にＤ Ｎ Ａ 断 片 の新 し い遺 伝 子 を と り 合 わ せ て作 る さ い に、 のり し ろ に当 た る と こ ろ は ア ミ

ノ酸 を コー ド し な い ﹁あ そ び Ｄ Ｎ Ａ ﹂ だ と 都 合 が よ い。 複 雑 に な って いく 多 細 胞 生 物 で は 遺 伝 子 が 分

断 さ れ た構 造 に な って い る のは こ の名 残 り であ り 、 イ ント ロ ンは そ の のり し ろ な のだ ろ う と いう 考 え

は、 一九 七〇 年 、 イ ン ト ロ ン の発 見 さ れ た と き から 続 い て き た。 図 19 は ア ル コー ル脱 水 素 酵 素 と 、 そ

の合 成 を 指 令 す る 遺 伝 子 の ス ケ ッ チ であ る。 こ の タ ン パ ク 質 は 一見 独 立 し た い く つか の構 造 (ド メイ

ンと 呼ば れ る) の寄 せ 集 め の よ う な つく り にな って い るが 、 そ の よ う な タ ン パ ク質 を 指 令 す る遺 伝 子

を 見 る と、 遺 伝 子 の各 エキ ソ ンと タ ンパ ク質 のド メイ ンと が か な り良 い対 応 関 係 を 示 し て いる 。 全 体

と し て 一〇個 の エキ ソ ンを つな ぎ 合 わ せ て こ の遺 伝 子 が 作 ら れ た よ う だ 。 多 く の遺 伝 子 、 し た が って

図19  アル コ ール 脱 水素 酵 素 タ ンパ ク に お け る ドメイ ンの連リ と そ の 遺 伝 子 の エ キ ソ ン との対 応 関 係 遺伝 子 の□ はエ キ ソ ン(ア ミノ酸 の並 び を指 令 す る領 域),− は イ ン ト ロ ン。エ キ ソ ンに はⅠ か らⅩ まで 、 イ ン トロ ンに は １か ら ９まで 番 号 が つ け て あ る。 タ ンパ ク質 は い くつ か の 一 見 独 立 した構 造(ド

メ イ ン)に

分 か れ てい るが 、 そ の 「 継 ぎ 目」 の と ころ に エ キ ソ ンの境 界(つ ま りイ ン トロ ン)が あ る こ とが わか る(数 字 で あ らわ して あ る)。 この タ ン パ ク質 は二 つ の 相 同分 子 の 複 合 体 で 、 エ キ ソ ンⅤ か らⅨ に指 令 され る タ ン パ ク構 造 の ▲ 部分 が 互 い に くっつ き合 っ た 形 に な っ てい る。 ● は タ ン パ ク質 の と り込 ん だ亜 鉛 分 子 。

タ ン パ ク質 が こ んな 風 に寄 せ 木 細 工 風 に いく つ か の単 位 の つな が り で でき た の で は な い かと 考 え ら れ て い る。

 生 物 が こ れ ま で にな い性 質 を も つ よ う に な っ て複 雑 化 し て い く 中 で、 新 し い種 が 生 ま れ る過 程 は

﹁進 化 ﹂ と し て多 く の人 の関 心 を よ ん で いる 。 進 化 に つ い て は、 さ ま ざ ま な 見 方 が あ って議 論 を さ れ

て き たが 、 いず れ にし て も 従 来 は、 表 現 型 (形 や大 き さ 、色 など さ まざ ま な性 質 )が 、 ど の よ う に で き

て く る か︱︱ 環 境 への適 応 、 選 択 な ど そ の原 因 は い ろ いろ あ る が︱︱ が 問 題 に さ れ て き た。

  形 態 や 機 能 の変 化 に注 目 し て 進 化 を 論 じ た こ れ ま で のや り方 で は 、 そ の原 因 と な った内 部 で の変 化 を ﹁突 然 変 異 ﹂ と いう 一言 で片 づ け な く て はな ら な か った。

  と こ ろ で これ ま で述 べ てき た よ う に、 生 き も のが 自 分 の中 にも って いる ゲ ノ ム に 記 さ れ た 変 化 の跡

を 辿 る と こ ろ か ら 、 生 き も の の変 化 (複 雑 化 や 多 様 化 ) を ゲ ノ ムを 調 べ て追 う こ と が で き る と いう 視

点 が Ｄ Ｎ Ａ 研 究 のお かげ で確 立 し た 。 も ち ろ ん 、 生 き も のが 生 き も の と し て存 在 す る た め に は 、 ゲ ノ

ムが は た ら い て 一つ の個 体 が つく ら れ 、 生 き る こ と が 前 提 であ り 、 し か も 全体 と し てど ん な 性 質 のも

のが 生 ま れ た か 、 ま た そ のと き の環 境 は ど う であ った か と いう こと が 大 き く 関 係 す る。 ゲ ノ ム の中 で

何 が 起 き て い る か を 細 かく 見 て い く と 、 ﹁突 然 変 異 ﹂ の実 体 に迫 る こ と が で き る。 お そ ら く ほ と ん ど

の形 や 機 能 の変 化 は ﹁突 然 ﹂ と いう 言 葉 か ら連 想 さ れ る突 発 的 な 変 化 で は な く 、 あ る確 率 で常 に起 き

て い る さ ま ざ ま な 変 化 の積 み 重 ね に よ る、 と いう こと にな ろ う。 と に か く 、 ﹁進 化 を 論 ず る﹂ の で は

な く 、 進 化 の 過 程 、 つま り 生 き も の の歴 史 を 、 ゲ ノ ム の レ ベ ル で追 お う と いう 新 し い研 究 の分 野 が 誕

生 し つ つあ る のだ 。 ゲ ノ ム の解 読 に よ って見 え て く る歴 史 を 基 本 に化 石 のデ ー タ、 環 境 の検 討 な ど を

考 え に 入 れ て 、 実 体 を 追 え る時 代 に な った の であ る。 ゲ ノ ム の構 造 と は た ら き を 解 い て い く 中 か ら 、 生 き も の の 歴 史 と相 互 関 係 を 明 ら か にす る 道 が ひ ら け てき た。

    ②   ゲ ノ ム の増 大 は 重 複 で︱︱ マイ ク ロサ テ ラ イ トや フ ァミ リ ー

  す で に述 べ た よ う に ゲ ノ ムは 大 き く な ってき た の だ が 、 ほ と ん ど が 既 存 のＤ Ｎ Ａ の局 所 的 な 重 複 に

よ った も のだ と 見 ら れ て い る 。 重 複 が 起 こ る仕 組 み に つ い て い く つか の考 えが 出 さ れ て い るが 、 ま だ

よ く わ か って いな い。 ヒ ト ゲ ノ ム に つ い て いえ ば 、 Ｃ Ａ Ｃ Ａ Ｃ Ａ ⋮ と いう 単 純 な 二文 字 の配 列 のく り

返 しが あ ち こ ち に見 ら れ 、 く り 返 し 数 に は個 体 差 が あ る こ と が わ か って い る 。 Ｃ Ａ Ｇ Ｃ Ａ Ｇ ⋮ と いう

三文 字 のく り返 し の変 化 が 病 気 と つな が る こ と は いく つも の ケ ー スで 見 つか って い る。 そ のほ か 二、

三文 字 を 単 位 と し た く り返 し は い た る と こ ろ に み ら れ る。 Ｃ Ａ Ｃ Ａ の よう な 小 さ な 配 列 の く り 返 し を

マイ ク ロ サ テ ラ イ ト、 さ ま ざ ま な 長 さ のも のが く り 返 し て い る場 合 を Ｖ Ｎ Ｔ Ｒ (Vari ous Number

Tamdem Re peat) と よ ぶ こ と も あ る 。 こ れ は 、 と に か く 重 複 が 起 こ り や す い こ と 、 そ の数 が 何 ら か

の形 で 生 命 現 象 に 関 与 し て い る こ と を 示 す が 、 そ の詳 細 は、 ゲ ノ ム の解 析 を 待 つほ か な い。

  Ｄ Ｎ Ａ の重 複 の中 で も 、 ゲ ノ ム の進 化 上 、 最 も 重 要 な 意 味 を も つの は遺 伝 子 を 含 む 大 き な 領 域 の重

複 だ ろ う 。 Ｄ Ｎ Ａ の重 複 のと き に 、 そ れ ま で 一 コピ ー し か な か った遺 伝 子 が 二 コピ ー にな った と し よ

う 。 一方 が 元 の ま ま の機 能 を受 け も って いれ ば 、 も う 一方 に は変 異 が 起 き て も そ の個 体 が 生 き て い く

う え で の マイ ナ スに はな ら な い。 変 化 の多 く は特 別 の意 味 を も た な いだ ろ う し 、 と き に は そ の中 に似 て非 な る 機 能 を 発 揮 す る遺 伝 子 が でき る チ ャ ン スも あ り う る 。

  ゲ ノ ム の解 析 が 進 めば 進 む ほ ど 、 互 い に 共 通 の先 祖 遺 伝 子 か ら 分 岐 し た と 思 わ れ る 一群 の遺 伝 子 が

次 々 と み つか って く る。 こ の よ う な 仲 間 を フ ァ ミ リ ー と よ ぶ 。 私 た ち の血 液 中 で酸 素 を 運 ぶ 役 割 を 引

き 受 け て い る ヘモグ ロビ ン の合 成 は 、 七 つ の メ ンバ ー か ら な る グ ロビ ン遺 伝 子 フ ァ ミ リ ーを 構 成 し て

い る。 フ ァ ミ リ ー の構 成 員 は 互 い に 若 干 ち が っ て お り 、 あ る も のは 成 人 の血 中 で は たら く グ ロビ ンづ

く り を す るが 、 ほ か のあ るも の は、 胎 児 のと き や 、 発 生 のも っと 初 期 にだ け は た ら く グ ロビ ンを つく

る 。 こ れ ら を 詳 細 に解 析 し て いけ ば 進 化 の歴 史 と 個 体 の 歴 史 の関 係 な ど も 見 え て く るだ ろ う 。

  昔 、 フ ァ ミ リ ー だ った 遺 伝 子 群 が さ ら に重 複 を く り 返 し 、 お のお のが さ ら に変 わ って い って でき あ

が った スー パ ー フ ァミ リ ーも 少 な く な い。 ス ー パ ー フ ァ ミ リ ー の 一例 と し て、 外 か ら の シ グ ナ ルに 細

胞 が こ たえ ると き に は た ら く の に必 要 な さ まざ ま な 物 質 を つく る遺 伝 子 群 が あ る。 外 か ら の シグ ナ ル

物 質 を 捉 え る細 胞 表 面 の リ セプ タ ー た ち 、 そ の相 互 作 用 を 感 知 し て 細 胞 内 の信 号 伝 達 系 に転 換 す る と

き に 不 可 欠 な 酵 素 (キ ナ ーゼ など ) の フ ァミ リ ー な ど で あ る。 免 疫 系 の抗 体 分 子 で あ る グ ロブ リ ンを

筆 頭 に、 免 疫 に 関 連 のあ る さ ま ざ ま な タ ン パ ク質 を 指 令 す る グ ロブ リ ン遺 伝 子 ス ー パ ー フ ァ ミ リ ー は 有 名 な 例 だ (図 20 )。

  こ う し て調 べ て いく と 、 ヒ ト ゲ ノ ムを 構 成 す る遺 伝 子 を つく る の に寄 与 し た 原 型 遺 伝 子 の数 は あ ま

り多 く な か った よう だ 。 せ いぜ い 二〇〇 程 度 で は な い か と いう 試 算 も あ る ほど であ る。 生 き も のが 誕

図20  免 疫 グ ロ ブ リン遺 伝 子 と その仲 間 の ス ー パ ー フ ァ ミ リー

６種 類 の タ ンパ ク 質が 共 通 の ドメ イ ンを も っ てい る こ とが よ くわ か る (ア ルバ ー ツ他 「 細 胞 の 分 子 生 物学 」 よ り)。

生 し た と き にど れ だ け の遺 伝 子 を も って い た か は

わ か ら な いが 、 意 外 に少 な か った よ う だ 。

    ③  増 え た も の の変 わ り 方 は

  増 え た も のが 変 わ る 。 こ れ が ゲ ノ ム の複 雑 化 だ

と いう こ と を 述 べ たが 、 で は具 体 的 にど の よ う な

変 化 が 起 き る の か と いう こ と を簡 単 に見 て み よ う。

  ゲ ノ ム の中 で の変 化 ︱︱ つま り 変 異 と いわ れ る

った と き に す ぐ に想 像 さ れ る Ａ Ｔ Ｇ Ｃ の文 字 の変

も の の実 体 と し て は 、 も ち ろ ん ふ つう に変 異 と い

化 が あ る。 文 字 の 一つが 変 わ れ ば 、 そ れ に よ って

コー ド さ れ る ア ミ ノ酸 が 変 わ り 、 し たが って タ ン

パ ク 質 の性 質 が 変 わ る のだ か ら 、 これ が 変 化 を も

た ら す のは よく わ か る 。

  そ の ほ か ゲ ノ ム を 見 る と 欠 失 (Ｄ Ｎ Ａ の 一部 が

スポ ッと抜 け て し ま って い るも の)、 組 換 え (二 つ

の Ｄ Ｎ Ａ のあ い だ で入 れ か え が お き た も の)、 転 座

(一つのＤ Ｎ Ａ の中 で 場所 が 変 わ る も の) な ど 、 も っと 大 き な 変 化 も 少 な く な い。 転 座 し た と き に 、 Ｄ Ｎ Ａ の鎖 の入 る 向 き が 逆 に な った も のな ど も あ る。

  ま た最 近 よ く 知 ら れ る よ う に な った ﹁動 き ま わ る 遺 伝 子 ﹂ と い って、 あ る遺 伝 子 のか た ま り が あ ち

ら こ ち ら にと び こ ん で い る 例 も あ る。 こ れ ら の細 か な 仕 組 み は 、 ゲ ノ ム の本 質 を 知 る に は 興 味 深 いも

のな の だ が 、 そ れ に つ いて はす で に ﹃生 命 の スト ラ テ ジ ー﹄ と いう 本 で 述 べ て あ る の で、 そ れ を 参 照

し て い た だ き た い。 そ こ で は、 ゲ ノ ム の変 化 が 、 意 外 に短 時 間 で起 き て い る こ と (た と えば 、 抗 生 物

質 を 与 え た とき にそ れ への抵 抗 性 を も つ細 菌 が 登 場 す る際 に は、 動 く 遺 伝 子 が 活 躍 し、 短 期 間 で多 く の薬

剤 への抵 抗 性 をも つよう にな る ので病 院 で は困 って いる こと など ) も 示 し てあ る。

  こ う し て ゲ ノ ムは 、 一つ の シ ステ ム と し て安 定 と 変 化 を 両 立 さ せ なが ら 、 地 球 上 に種 を 維 持 し つ つ

新 し い種 を 生 み 出 し 生 き も のと し て の存 在 を 長 い間 、 な ん と 四 十 億 年 も 支 え てき た の であ る 。

  こ う し て 、 ヒ トゲ ノ ム解 析 計 画 は 、 現 存 の生 き も の の中 で は た ら い て いる 遺 伝 子 に つい て そ の構 造

と 機 能 を 知 るだ け で な く 、 ゲ ノ ムが ど のよ う に し て でき て き た の か を解 く こと に つなが って いく 。 そ

の結 果 、 生 き も のと は ど のよ う な存 在 であ り 、 ど の よ う に し て でき てき た の か を 知 る 手 が か り を た く さ ん 与 え て く れ る に ち が いな い。

  生 き も の の歴 史 の中 で の 人 類 誕 生 、 人 類 の歴 史

  ゲ ノ ム の解 析 に よ り 、 つぎ の 二 つ の こ とが でき る よ う に な り つ つあ る 。

  一つ は 、 現 存 の生 き も の た ち のそ れ ぞ れ が 今 日 わ れ わ れ が 目 にす る も の の よ う にな ってき た 過 程 の

記 録 を 読 み と る こと だ 。 ツ ル はど の よ う に し て ツ ル にな り 、 カ メ は ど の よ う に し て カ メ にな った の か。

さ ら に は 、 そ れ ぞ れ の生 き も の の関 係 は 。 生 き も の全 体 の歴 史 、 そ こ に見 ら れ る 多 様 性 な ど が ゲ ノ ム 研 究 か ら 見 え て く る。

  も う 一つは、 い く つか の生 き も の のゲ ノ ムを 調 べ て いく う ち に ゲ ノ ムと い う シ ステ ム のも つ基 本 、

あ る い は 設 計 原 理 を 抽 出 す る こ と が でき 、 生 命 体 と いう シ ス テ ム の本 質 が 少 しず つ明 ら か に な って い

く こ と であ る 。 ﹁わ れ わ れ も 含 め て生 き も の って 何 だ ﹂ と いう 問 い に現 代 生 物 学 が 、 ミ ク ロ の世 界 か ら 迫 って い く 道 す じ が で き は じ め た と い う のが 、 実 感 であ る 。

  生 命 全 体 の歴 史 か ら 見 れ ば 人 類 の誕 生 は ﹁近 代 ﹂ の話 だ が 、 こ こ に も ゲ ノ ム研 究 が 活 用 さ れ る。 ま

だ 現 実 に読 み と れ て い る こ と は そ れ ほど 多 く は な い のだ が 、 そ れ を 少 し 見 て み よ う 。

  まず 、 ヒ ト は 、 今 のと こ ろ最 後 に現 れ た 種 で あ る わ け だ が 、 ヒ ト に 一番 近 い のは 何 か と い う 問 い で

あ る。 類 人 猿 と い う 言 葉 のあ る 通 り 、 ゴ リ ラ 、 オ ラ ン ウ ー タ ン、 チ ン パ ン ジ ー (今 で はボ ノボ と呼 ば

れ る 小型 チ ンパ ンジ ー は別 種 と され る よう に な ったが 、 こ こ で は大 雑 把 に チ ンパ ンジ ー と 一括 し て お く)

が ヒ ト に近 いと は、 以 前 か ら 考 え ら れ てき た 。 身 体 の構 造 、 行 動 、 社 会 、 な ど の研 究 か ら さ ま ざ ま な

考 え 方 が 出 さ れ たが 決 定 版 はな か った。 こ こ に ゲ ノ ム か ら 迫 る 方 法 論 は強 力 だ 。

  ま だ ゲ ノ ムを 直 接 調 べ る 段 階 に は来 て い な いが 、 ヒト と チ ン パ ンジ ー の染 色 体 を 比 較 し た 図 21 を 示

そ う 。 基 本 的 に は 両 者 が 驚 く ほ ど 似 て い る こと に気 づ く 。 染 色 体 の構 造 は ゲ ノ ム の構 造 を 反 映 す る に

染 色 体 の バ ン ド構 造 が よ く似 て い る こ と は 、 各 染 色 体 に き わ め て よ く似 て い る こ と を 示 唆 担 われ て い るDNAも

チ ンパ ン ジ ー 。 ヒ トの してい る。左 が ヒ ト、 右(＊)が

２番 染 色 体 は 、 チ ンパ ンジ ー の12番 と13番 染 色 体 が 融 合

体 を もつ の に対 しチ ンパ ン ジー は24対 。 ５番 以 降 も両 者

した構 造 を とっ てい る。 した が っ て 、 ヒ トが23対 の 染 色 よ る)。 は よ く対 応 す る(ピ ア ソ ン(1988)に

ち が いな い の で、 ゲ ノ ムＤ Ｎ Ａ も 似 て い

る こ と が 予 想 さ れ る。 ち が いが 最 も は っ

き り し て い る のは 、 ヒ ト の 二番 染 色 体 が

チ ン パ ンジ ー の 一二番 と 一三 番 の染 色 体

が く っ つ い て で き た も の にち が いな いと

思 わ せ る 構 造 にな って いる と こ ろ だ 。 こ

れが 、 具 体 的 に ヒト と チ ン パ ー ジ ー のち

が い に ど の よ う に反 映 し て いる の か 、ぜ

ひ 知 り た いも のだ 。 (ゴ リ ラや オ ラ ンウ

ー タ ン の染 色 体 も 、基 本 的 には チ ン パ ンジ ー型 だ。)

  一方 、 限 ら れ た 遺 伝 子 に つ い て 、 そ の

Ｄ Ｎ Ａ の文 字 配 列 を 比 較 す る と 、 ヒ ト と

ンパ ン ジ ー よ り も 遺 伝 的 な バ ラ ツ キ の幅 が 狭 い と いう こ と であ る。 一桁 小 さ い と いう デ ー タ も あ る 。

 ど こが ど う 違 う の か 。 ゲ ノ ム の レ ベ ル で何 が 見 え てく る か。 そ の中 で 一 つ興 味 深 い の は、 ヒ ト は チ

い って も よ い よ う な 結 果 が 出 て いる 。

チ ンパ ンジ ー で は 約 九 二 パ ー セ ント 同 じ と いう 似 方 であ り 、 日常 的 な感 覚 か ら いえ ば ほ と ん ど 同 じ と

図21  ヒ トとチ ンパ ン ジ ー の染 色 体 の 比 較

こ れ は、 人 類 は 比 較 的 最 近 、 小 さ な グ ル ー プ か ら 出 発 し た こ と を 示 唆 し て い る。 そ れ に し ても 、 こ の

よ う に本 来 、 バ ラ ツ キ の幅 が 小 さ い 人 類 が 、 地 球 上 のあ ら ゆ る場 所 に進 出 し て お り 、 チ ン パ ンジ ー は 、

お そ ら く そ の祖 先 が 暮 ら し て い た で あ ろ う ア フリ カ か ら 外 へは出 な か った と いう のも おも し ろ い。 人

間 の広 汎 な進 出 は 、 二足 歩 行 な ど 生 物 学 的 な 適 応 性 だ け で な く 、 技 術 を 巧 み に使 った 結 果 であ る 。 し

か し 、 そ の技 術 で も っ て、 こ の地 球 を 荒 ら し て い る の はど ん な も のだ ろ う 。 も っと 上 手 に暮 ら せ な い も のだ ろ う か。 長 い生 き も の の歴 史 を 知 る と そ の感 が 強 く な る。

  人 類 が 、 実 際 に は ど こ で ど の よ う に し て生 ま れ 、 ま た 地 球 各 地 へ広 が って い った の か 、 お 互 い に ど

の よ う な 関 係 が あ る の か に つい て も 、 Ｄ Ｎ Ａ 分 析 か ら 多 く の情 報 が 得 ら れ て い る 。 ま だ一〇〇 パ ー セ

ント 認 め ら れ た スト ー リ ー は でき て は いな いが 、 現 代 人 の起 源 は、 ア フリ カ の少 数 の集 団 に 始 ま った

の で は な い か と いう 考 え 方 が か な り 強 く な って いる 。 そ れ が 、 ヨー ロ ッパ へ、 アジ ア へ、 そ の後 新 大

陸 へと 移 り 住 ん だ 過 程 も 追 わ れ て い る が 、 そ れ に つ いて は、 こ れ ま で に いく つか の本 が 出 さ れ て い る

の で、 興 味 のあ る方 は そ れ ら を読 ん で い た だ き た い。 も ち ろ ん 人 類 移 動 の物 語 は Ｄ Ｎ Ａ 分 析 だ け でな

く 、 遺 跡 や 化 石 の分 析 と 合 わ せ て の検 討 が 行 な わ れ て い るが 、 時 に は互 い に 矛盾 す る デ ー タも 出 て お り 、 学 問 の現 場 が 感 じ ら れ 、 興 味 深 い。

  そ の中 で 、 化 石 な ど で は決 し て み つか ら な か った であ ろ う 、 Ｄ Ｎ Ａ な ら で は の成 果 が 出 た 例 を一 つ だけ紹 介 し ておこう。

  太 平 洋 の メ ラ ネ シア 群 島 のあ た り に貧 血 症 が あ る こと に 気 づ い たあ る 医 師 が 、 そ の血 液 のＤ Ｎ Ａ 分

析 を し た と こ ろ 、 そ こ に は ア ル フ ァ ・サ ラ セ ミ ア と 呼 ば れ る遺 伝 病 の 一つが あ る こ と が わ か った。 実

は、 そ れ ま で に ア フリ カ や 地 中 海 沿 岸 に鎌 状 赤 血 球 貧 血 症 や ベ ー タ ・サ ラ セ ミ アが 広 ま って お り 、 そ

の 地 域 は マラ リ ア多 発 地 域 であ る こ とが わ か って い た。 サ ラ セ ミ ア も 鎌 状 赤 血 球 症 も 、 ヘモグ ロビ ン

遺 伝 子 に変 化 が おき て お り 、 そ の よ う な 変 化 を 父 母 のど ち ら か一 方 だ け か ら 受 け 継 いだ 人 は マラ リ ア

抵 抗 性 を も つ。 メ ラ ネ シ ア でも マラ リ ア の発 生 と ア ル フ ァ ・サ ラ セ ミ ア の広 が り と は 深 い関 連 が あ っ

た。 ヘモグ ロビ ン遺 伝 子 の変 化 と マラ リ ア の関 係 は、 一つ の遺 伝 子 だ け に注 目 し て そ れ が よ い か 悪 い か を いう こ と は む ず か し い場 合 が あ る こ と を 如 実 に 示 し て い る。

  と こ ろ で 、 メ ラ ネ シ ア か ら東 の ポ リ ネ シ ア を 調 べ た と こ ろ 、 貧 血 症 は あ る の に マラ リ ア は な い こ と

が わ か った。 と いう こ と は、 こ の 地 の人 び と は 、 西 か ら 移 り 住 ん でき た の で は な い か と いう こ と を 示

唆 す る 。 つま り 貧 血 症 を も った 人 び と が マラ リ ア のな い地 域 へ移 動 し た の だ ろ う と 考 え ら れ る わ け で

あ る。 こ の遺 伝 子 を 両 親 か ら 受 け と った 子 供 は 、 重 症 で早 死 に す る のだ か ら 、 当 事 者 にと って は た い

へん厳 し いも のだ が 、 人 類 の足 跡 と い う 観 点 で見 る と 、 遺 伝 子 でな け れ ば 伝 え て く れ な い よ う な 歴 史

を 伝 え て く れ る 貴 重 な 情 報 源 であ る。 ア メ リ カ イ ンデ ィ ア ンや イ ヌイ ット の移 住 の 歴 史 を ゲ ノ ムか ら

辿 る 研 究 も み ご と な成 果 を あ げ て い る。 ゲ ノ ム解 析 が 人 の移 動 や 、 人 び と の混 じ り 合 いな ど を 見 せ て

く れ る こ の よ う な 例 は 、 ほ か に も いろ い ろ と あ り 、 こ れ か ら ま す ま す おも し ろ く な って来 る だ ろ う 。

  そ こ で、 前 にも 少 し 触 れ た よ う に、 人 類 学 者 、 カ ヴ ァリ＝ ス フ ォ ル ツ ァは ﹁ヒ ト ゲ ノ ム多 様 性 解 析

計 画 ﹂ と い う プ ロジ ェク ト を提 案 し て い る 。 彼 は こ れ ま で 血 液 型 や 酵 素 を 用 い て人 類 の移 動 を 追 い 、

そ れ が 農 耕 な ど の文 明 や言 語 な ど の文 化 の広 ま り と 密 接 に 関 わ り 合 う こ と を 示 し て い るが 、 ゲ ノ ムで

調 べれ ば よ り よ い成 果 が 得 ら れ る と考 え て い る の であ る。 今 や 消 え つ つあ る世 界 中 の少 数 民 族 、 た と

え ば ア フ リ カ 、 ニ ューギ ニア、 ア マゾ ン の熱 帯 雨 林 に 住 む 土 着 の人 び と 、 さ ら に は ア イ ヌ、 イ ヌイ ッ

ト な ど の ゲ ノ ムを 調 べ る こ と によ って、 人 類 の歴 史 を 辿 ろ う と いう 計 画 であ る。 現 代 社 会 で は 混 血 が

進 ん で い る の で、 でき る だ け 早 く 試 料 を 採 取 し 、 正 確 な 歴 史 を 追 おう と い う も のだ 。

  す で に述 べ た こ と だ が 、 念 の た め に く り 返 す と 、 ゲ ノ ム研 究 か ら は 、 人 種 と いう 概 念 、 そ の間 の差

は な いと 考 え た ほ う が よ い と いう 結 果 が 出 て い る。 研 究 に使 わ れ る の は、 たく さ ん の多 型 マー カ ーや

ミ ト コン ド リ アＤ Ｎ Ａ だ 。 し か し 少 数 民 族 に つ い て、 差 別 意 識 が 残 って い る と し た ら 、 ﹁ヒト ゲ ノ ム

多 様 性 解 析 計 画 ﹂ は、 気 分 の よ いも の で は な く な る。 差 別 の無 意 味 さ を前 提 にし て は じ め て、 私 た ち

は自 ら の歴 史 を 正 確 に追 う こ とが でき る ので あ る 。 も ち ろ ん 試 料 採 取 に つい て は、 当 事 者 の十 分 な 了 解 が 必 要 であ る こ と は 、 ６ 章 で述 べ た と お り であ る。

  個 性 の裏 づ け 、 そ し て 人 種

  ヒ ト ゲ ノ ム、 チ ン パ ンジ ー ゲ ノ ムと いう 言 葉 が 成 り 立 つ こ と でわ か る よ う に、 ゲ ノ ム は ヒ ト は ヒ ト、

チ ンパ ン ジ ー は チ ン パ ンジ ー と い う ﹁種 ﹂ の基 本 を支 え て い る。 別 の表 現 を す る な ら 、 ヒト と チ ン パ

ン ジ ー の共 通 性 と ちが いを ゲ ノ ム は示 し て い る。 そ れ ゆ え に、 さ まざ ま の特 徴 を Ｄ Ｎ Ａ の レ ベ ル で理 解 で き る だ ろ う と い う 興 味 が わ い てく る 。

  ヒト ゲ ノ ム に つ い て の知 識 が 増 え て く る と 、 ヒト と いう 一般 に つ い て で は な く ﹁私 ﹂ に つ い て は そ

れ が ど の く ら い の こ と を 語 ってく れ る の か と いう 問 いが 出 て く る のも 自 然 な こ と だ 。 ヒ ト と い う 共 通

の仲 間 であ り な が ら 、 私 は 私 と いう 個 体 であ り ほ か の人 と は ち が って い る 。 こ れ が ど の て いど ゲ ノ ム

で語 れ る のだ ろ う 。 今 のと こ ろ、 ヒ ト 一般 に つい て の解 析 す ら た い へん な 作 業 な の で 、 個 人 の ゲ ノ ム を 知 る こ と は 現 実 的 に不 可能 だ 。

  し か し、 こ れ ま で のデ ー タ か ら 、 二 人 の任 意 の 人 の 全 ゲ ノ ム の文 字 配 列 を く ら べ た ら 、 二〇〇 ∼ 三

レオ チド あ る か ら 、 単 純 に 全 体 に拡 張 す る と 全 部 で一〇〇〇 万 カ所 以 上 の ちが いが あ る こ と に な る。

〇〇 文 字 当 り 一カ所 ほ ど のち が いが あ るだ ろ う と いう 予 測 が た て ら れ て い る。 全 ゲ ノ ム は 三〇 億 ヌク

そ の程 度 のち が いが あ って も 、 ヒ ト は ヒ ト で あ る こと にち が い は な い。 一口 に ヒ ト と い っても こ れ ほ

ど 多 様 な のだ 。 ヒ トが 登 場 し て か ら 約 五百 万 年 、 一人 一人 が い つか ど こ か で祖 先 に起 き た 変 化 を 受 け 継 い で い る か ら であ る 。

  進 化 の大 き な 流 れ を ﹁種 ﹂と いう 切 り 口 か ら 見 れ ば 、 多 様 化 の一 路 を 辿 った こ と に な る のだ が 、

個 々 の種 の構 成 員 も 多 様 で、 個 体一 つ 一つ の ゲ ノ ムが そ れ ぞ れ 唯 一無 二 のも のと し て存 在 し て い る の

で あ る。 多 く の経 験 を し 、 多 く の人 と つき 合 いな が ら 形 成 し て いく 個 性 の基 本 と し て、 私 た ち は まず

ほ か の だ れ と も ち が う ゲ ノ ム を も っ て い る と いう こ と が 、 個 を 支 え る基 本 に あ る のだ 。 遺 伝 子 と いう

切 り 口で 見 て い た と き に は 想 像 でき な か った が 、 ゲ ノ ム と し て見 ると 、 生 物 の存 在 の基 本 に は 個 体 の

多 様 性 が あ り 、 し か も 個 の存 在 が 生 命 の連 続 性 を 支 え て いる のだ と い う こ と に改 め て気 づ か さ れ る。

  ヒ ト の多 様 性 、 あ る いは 個 性 は 、 日 常 生 活 で は 大 事 な も のだ 。 し か し 、 生 物 と し て見 た と き に は あ

ま り 重 要 で な い こ と の よ う に思 いが ち だ 。 顔 や体 つき 、 雰 囲 気 、 も の の考 え方 や運 動 能 力 な ど 、 多 少

ちが っ ても み んな 、 人 間 と し て元 気 に生 活 し て い る のだ か ら 。 し か し 、 多 様 性 あ る い は 個 性 は 、 生 き

も のと し て の個 体 、 ひ い て は種 の生 存 や発 展 に と って 、 わ れ わ れ が 思 う よ り も は る か に重 大 な チ ャ ン

スを 準 備 す る も のだ 。 た と えば 、 今 ま で と ちが った環 境 に進 出 し 、 あ る いは 今 の生 活 環 境 が や む な く

変 化 し たら 、 あ る い は 、 流 行 病 の蔓 延 な ど の危 機 が 訪 れ た ら 。 そ れ ら が 厳 し い も の で あ れ ば あ る ほ ど 、

多 様 性 が 役 立 つ。 多 様 性 が あ る お か げ で 生 き 残 り に成 功 す るも のが 存 在 し て、 そ れ が 子 供 を つく り 、

新 し い繁 栄 の祖 と な る こ と が でき る の で あ る 。 ﹁種 ﹂ と いう ﹁し ば り ﹂ の中 で、 最 大 限 の多 様 性 を つ

く り 出 し、 可 能 性 に賭 け 、 危 機 に 対 処 す る のだ 。 ヒ ト は ヒ ト であ る と いう 安 定 性 を 保 ち な が ら 、 そ の

中 で変 化 す る ス ト ラ テ ジ ー が 、 こ う し て私 た ち を 継 続 さ せ て き た の であ る 。

  種 の中 の個 体 の多 様 性 は ヒ ト だ け に 限 ら れ た話 で は な い。 ふ だ ん ほ か の生 き も の の多 様 性 が あ ま り

気 にな ら な い の は、 た と え ば 、 テ ント ウ ム シ の個 性 を 私 た ちが 見 抜 け な い か ら と いう だ け の こ と であ

っ て、 ゲ ノ ム を 調 べ れ ば 、 や は り た い へん な 多 様 性 が み つか る はず だ 。 多 様 性 を あ ま り熱 心 に 強 調 す

る と 、 そ れ で は 種 と は何 か 、 ど う し てそ ん な しば り が 必 要 な の か 、 と いう 疑 問 が 出 てく る 。

  種 の定 義 は簡 単 で は な いが 、 ﹁か け 合 わ せ の で き る も の は 同 じ 種 ﹂ と い う 定 義 を と る な ら 、 バ リ エ

ー シ ョ ン はあ って も 、 交 配 に 関 わ る遺 伝 子 は変 わ ら な い か 、 変 わ って も あ ま り 差 が 大 き く な いゲ ノ ム

を も つ生 物 の集 団 と い う こと にな る だ ろ う か。 現 存 す る多 細 胞 生 物 の大 部 分 が 、 そ の繁 殖 の前 提 と し

て 交 配 を 必 要 と す るも の であ る限 り 、 こ の しば り が な く な る わ け に は ゆ か な い。 種 は 閉 じ た 集 団 を 構

成 し、 そ の中 で生 存 を 支 え る 遺 伝 子 、 さ ら に は 環 境 の変 化 に備 え る遺 伝 子 を 集 団 の中 に秘 め て い る。

こ の し ば り は 生 き も の の存 続 にと って重 要 な意 味 を も っ て い る のだ 。 種 の存 在 、 種 の誕 生 に つ い て は 、 ま だ 解 け て いな い こ と が 多 く 、 生 物 学 の大 き な テ ー マであ る。

  こ れ ま で に ゲ ノ ムが ど のよ う な 性 質 を も ち 、 そ こ か ら ど の よ う な生 き も の の姿 が 見 え て く る か を 簡

単 に眺 め て き た。 こ こ に そ れ を ま と め てお こ う 。 こ の中 に、 ゲ ノ ムは ど ん な ふ う に で き て い る の か と

変 化 は ま った く無 方 向 性 であ る。 し か し 、 そ の変 異 を 受 け 継 いだ 個 体 は そ れ 自 身 を 個 体 と し

に は ﹁動 く Ｄ Ｎ Ａ ﹂ な ど 、 積 極 的 に 変 化 を 誘 導 す る いろ いろ な 仕 組 みが 備 わ って い る。

ゲ ノ ム に生 じ る変 化 は 、 一文 字 の変 化 か ら 、 重 複 、 欠 失 、 転 座 と き わ め て多 様 であ る 。 さ ら

いる。

増 え た遺 伝 子 は、 新 し い機 能 を も つ遺 伝 子 へと 変 異 ・選 択 を 経 て改 造 さ れ る 可能 性 を 秘 め て

ヒ トを 含 む 多 細 胞 生 物 で は ゲ ノ ム Ｄ Ｎ Ａ 、 そ し て遺 伝 子 は増 え る 傾 向 にあ る ら し い。

単 細 胞 生 物 ゲ ノ ム に お い て は 、 Ｄ Ｎ Ａ 量 を 少 な く 保 た せ よ う と す る淘 汰 圧 が は た ら い て お り 、

いう 問 い に、 一部 な り と も 答 え る ヒ ン トが あ る はず だ 。

   ①

   ②

   ③

   ④

て 作 り あ げ る こ とが でき る か ど う か の チ ェ ック を 受 け る。 そ し て生 ま れ て か ら も 、 さ ら に環 境

に よ って吟 味 さ れ る 。 こ う し て有 利 な も の は生 存 し 、 不利 な も の は排 除 さ れ る。 も っと も 有 利

で も 不利 で も な い中 立 な 変 異 は 自 然 の確 率 に任 せ、 集 団 の中 で増 え た り 減 った り浮 動 す る。

ゲ ノ ム は、 安 定 だ が 変 化 し、 変 化 す るが 安 定 であ ると いう 性 質 の た め に種 は存 続 し 、 し か も

種 と いう 交 配 可 能 な枠 を 継 続 し 、 はず れ た も のは 消 え て い く 。

   ⑤

新 し い種 が 生 ま れ る。 こ の お か げ で 種 と し て滅 び る こと は あ っても 、 生 命 体 す べ て の絶 滅 を 避

   ⑥

種 内 で は最 大 限 に ゲ ノ ム の多 様 性 を作 り だ し て こ れ を 確 保 し て い る。

け てき た 。

   ⑦

  こ の よ う に し て でき あ が った ゲ ノ ム の全 体 と し て の構 造 と仕 組 み の解 析 が 進 み そ の全 体 像 が 見 え 、

そ こ か ら 私 た ち の中 に ど のよ う な 生 命 像 が 生 ま れ る の か。 今 は ま だ 予 測 でき な いが ⋮ ⋮ 。

 生命 誌 に向 けて

  こ れ ま で にも ﹁ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 ﹂ を 紹 介 し た本 は い く つか書 か れ て い る 。 し か し そ の ほ と ん ど

は、 プ ロジ ェク ト の内 容 と 成 立 の経 緯 な ど を 紹 介 す る にと ど ま って い る 。 そ れ も 重 要 だ が 、 私 た ち は

ゲ ノ ム解 析 が 生 物 学 研 究 全 体 に 大 き な 意 味 を も って い る こ と 、 そ し て そ の上 に こ れ か ら の人 間 の知 の

世 界 全 体 に影 響 を 与 え る も の にな る こ と を は っき り 述 べ る 必 要 が あ る と 考 え て い る。 本 章 で は ま ず 、

こ の計 画 が 進 む に つれ て 当 面 の約 束 事 であ る基 礎 的 デ ー タ ベ ー スづ く り と 病 気 への対 処 に成 果 が あ が

り 始 め る と と も に 生 命 そ のも の、 ヒ ト そ のも の の理 解 が 進 み始 め て い る こ と を 述 べ た。 こ こ で、 ゲ ノ

ム 研 究 が 生 物 学 の 地 平 を 広 げ 、 ﹁生 命 ﹂ ﹁人 間 ﹂ な ど の本 質 を 考 え る ﹁知 ﹂ へと つな が って い く 予 感 を 簡 単 にま と め て お こう 。

  ゲ ノ ム研 究 の母 体 を な す 生 命 科 学 は、 ﹁生 き て い る こ と ﹂ を 支 え て い る 共 通 の メ カ ニズ ム を 探 って

き た 。 そ の中 か ら 探 し あ て た のが 遺 伝 子 の本 体 と し て のＤ Ｎ Ａ 。 地 球 上 の全 生 物 が も つこ の物 質 の構

造 と 機 能 を 調 べ て 、 生 命 現 象 を 理 解 し よう と 考 え た のは 当 然 であ る 。 そ れ は さ ら に 、 個 別 の遺 伝 子 を

追 って い る だ け で は 不 足 であ り 、 そ の総 体 であ る ゲ ノ ム の構 造 と機 能 を 知 ろ う と いう こ と へと進 ん だ 。

ヒ ト ゲ ノ ム解 析 計 画 の ス タ ー ト であ る 。 そ れ は 当 初 大 変 む ず か し いと 思 わ れ て い た が 、 研 究 の潜 在 能

力 が 十 分 に生 か さ れ て着 実 に仕 事 は進 ん で き た 。 ま た 同 時 に、 モデ ル生 物 と いう 形 で、 マウ スや 線 虫

や 酵 母 、 大 腸 菌 な ど 、 さ ら に は 有 用 生 物 と し て イ ネ や 数 種 の微 生 物 な ど の分 析 も 進 ん で い る。

  そ の結 果 は っき り し てき た こと は 、 ゲ ノ ム研 究 は、 生 命 体 に 共 通 性 を 求 め て行 な わ れ た Ｄ Ｎ Ａ 研 究

の延 長 線 と し て位 置 づ け る の で は な く 、 生 物 の研 究 の新 展 開 と 見 る べ き で あ る と いう こ と だ 。 ゲ ノ ム

プ ロジ ェク ト で は ま だ は っき り と 意 識 さ れ て いな いが 、 Ｄ Ｎ Ａ を 、 遺 伝 子 を 単 位 にす る の で は な く ゲ

ノ ムを 単 位 に捉 え る こ と 、 そ れ が 新 展 開 の最 も 重 要 な 点 であ る 。 そ う す る と 自 ず と Ｄ Ｎ Ａ の共 通 性 と 同 時 に、 ゲ ノ ムと し て の多 様 性 が 見 え てく る か ら だ 。

  Ｄ Ｎ Ａ 研 究 者 、 科 学 者 と し て生 命 現 象 を 見 る立 場 を 離 れ て、 子 供 の頃 と 同 じ 素 直 な 気 持 ち で 周 囲 の

生 き も のを 見 て み よ う 。 す る と 眼 に 入 る のは イ ヌや ネ コ、 チ ョウ や セ ミ と いう ﹁個 体 ﹂ で あ り 、 し か

も 気 に な る の は 、 なぜ チ ョウ は チ ョウ で ヒト は ヒ トな の か と いう こ と であ る。

  そ こ でも う 一度 、 Ｄ Ｎ Ａ を 見 直 し て み よ う。 チ ョウ が チ ョウ であ り 、 ヒ トが ヒ ト で あ る こと を 考 え

る 材 料 と し て今 ま で のＤ Ｎ Ａ や 遺 伝 子 に関 す る 知 識 を 持 ち 出 し て み ても 、 せ いぜ い のと こ ろ 二 つ の生

き も の の 共 通 性 を 強 調 す る こ と に し か な ら な い。 と こ ろが 、 同 じ Ｄ Ｎ Ａ で も ﹁ゲ ノ ム﹂ に な る と ど う

だ ろ う 。 チ ョウが も って いる Ｄ Ｎ Ａ は チ ョウ の ゲ ノ ム で あ り、 セ ミが も って いる のは セ ミ の ゲ ノ ム な

のだ 。 ゲ ノ ム と いう 切 り 口 で見 る と 、 Ｄ Ｎ Ａ と いう 共 通 の物 質 であ り なが ら そ れ ぞ れ の ち が いが 見 え て く る。 お も し ろ い!  こ こ に ﹁ゲ ノ ム﹂ の魅 力 が あ る 。

  自 然 界 のＤ Ｎ Ａ は 、 遺 伝 子 と し て存 在 す る わ け で は な い。 生 き て い る 細 胞 の中 にゲ ノ ムと し て存 在

す る の だ 。 遺 伝 子 と し て取 り 出 し た Ｄ Ｎ Ａ は 実 験 室 の中 に し かな い。 自 然 の中 に い る生 き も のを 理解

す る に は ゲ ノ ムを 単 位 に し 、 遺 伝 子 は ゲ ノ ムを 構 成 し て いる 部 品 と 考 え る のが よ い の で は な いだ ろ う

か 。 さ ら に、 生 き も の と し て考 え れば 、 実 は ゲ ノ ムが 裸 で 存 在 す る こ と も な い。 細 胞 の中 に存 在 す る

の であ り 、 以 前 か ら 知 ら れ て い た よ う に、 生 物 の単 位 は細 胞 であ る と いう こ と を 再 確 認 す る こと でも

あ る。 そ れ な ら 細 胞 と いえ ば よ い で は な い か、 な ぜ ゲ ノ ムと いう の か と 聞 か れ そ う だ が 、 そ こ は ど う し ても ゲ ノ ムを も って こ な け れ ば 見 え な い切 り 口が あ る。

  ま ず 、 ゲ ノ ム は 細 胞 内 にあ るが 、 そ れ のも つ情 報 で唯 一無 二 の存 在 と し て の個 体 を 指 令 す る こ と が

でき る 。 ま た 、 ヒ ト ゲ ノ ム、 チ ン パ ンジ ー ゲ ノ ム、 大 腸 菌 ゲ ノ ム と さ れ る よ う に種 の区 別 を す る も の

でも あ る。 つま り 、 ゲ ノ ムは 細 胞 と い う 単 位 を 決 め るが 故 に、 生 き も の の単 位 を 考 え る の に重 要 な 切

り 口と な る と 同 時 に、 分 子 であ り 、 個 体 を 表 現 し 、 種 を 決 め る も の でも あ る のだ 。

  生 物 を 考 え る 場 合 、 ど の レ ベ ルが 大 事 と 考 え る か は、 学 問 によ って ちが って き た。 た と え ば 、 進 化

と いう 現 象 を 見 る と き にも 、 種 を 基 準 にす る か個 体 が 大 事 な の か と いう 議 論 が あ る。 最 近 で は 、 Ｄ Ｎ

Ａ と いう 分 子 の変 化 と し て進 化 を 考 える 分 子進 化 と い う 考 え 方 も 重 要 に な った 。 と こ ろ が ゲ ノ ムを も

って く る と 、 そ れ は分 子 で も あ り 、 細 胞 と し て考 え る こ と も でき 、 個 体 、 種 の表 現 と も と れ る の で、

全 体 を 考 え る こ と が でき る 。 つま り ゲ ノ ム は 生 物 の階 層 性 に 対 し て 、 そ れ を 貫 い て見 る眼 を 与 え て く れ る 。 そ の意 味 でも ゲ ノ ムは 大 変 おも し ろ い。

  で は ゲ ノ ムは ど のよ う にし て でき た の か 。 あ な た のか ら だ を つく って い る細 胞 に入 って い る ゲ ノ ム

は 、 元 を た ど る と 受 精 卵 に入 って い た も のが 複 製 し て でき た も のだ 。 受 精 卵 の中 にあ った ゲ ノ ムが 巧

み に は た ら い て、 細 胞 は分 裂 を続 け る と 同 時 に、 分 化 を し てさ まざ ま な 器 官 や 組 織 を つく り、 あ な た

と いう 個 体 を つく り あ げ た の だ か ら 、 か ら だ を つく って いる ど の細 胞 の中 に も 受 精 卵 と 同 じ ゲ ノ ムが

入 って い る。 で は受 精 卵 の中 のゲ ノ ム はど こ か ら き た か。 両 親 か ら だ 。 こ の よう に し てゲ ノ ム の由 来

を た ど る と 人 類 の祖 先 に 、 さ ら に さ か のぼ る と 生 命 の起 源 にも ど る。 逆 の見 方 を す る と あ な た の ゲ ノ

ム の中 に は、 生 命 誕 生 以来 の 歴 史 が 入 っ て い る わ け だ 。 現 在 地 球 上 に 住 む あ ら ゆ る生 物 の ゲ ノ ム に は、

そ れ が 生 ま れ てく る ま で の歴 史 が 入 って い る。 し か も す べ て の生 物 が 共 通 の祖 先 から 生 じ た のだ か ら 、

ゲ ノ ム の中 に は さ ま ざ ま な 生 物 の あ い だ の関 係 が わ か る情 報 も 入 って い る。 歴 史 と 関 係 。 こ う し て、

現 在 の生 き も の た ち の姿 、 そ れ ら が つく り あ げ て いる 生 態 系 が ど のよ う に し て で き た かを 知 る手 が か り を ゲ ノ ムか ら 得 ら れ る 。

  いず れ に し ても 人 類 の、 そ し て生 物 全 体 の 歴 史 を知 る こ と は 大 変 興 味 深 い こ と であ る と 同 時 に、 未

来 を 考 える う えで 重 要 な 知 識 にな る に ちが い な い。 ゲ ノ ムを 遺 伝 情 報 の か た ま り と し て分 析 し よ う と

いう ﹁生 命 科 学 ﹂ が 、 ゲ ノ ムを そ のま ま 単 位 と し て 生 き も の を 歴 史 の産 物 と し て 捉 えて い こう と いう ﹁生 命 誌 ﹂ (biohi stoyr ) と いう 視 点 に つな が ってき た の であ る 。

  も う 一つ、 ゲ ノ ム の利 点 は 、 こ れ ま で に何 度 も ふ れ て き た よ う に 、 生 命 の共 通 性 を 踏 ま え た う え で

の多 様 性 を 語 れ る と こ ろ で あ る。 生 き も の への関 心 に は 、 常 に共 通 性 と多 様 性 と いう 二 つ の流 れ が あ

り 、 これ ら は 互 い に別 の学 問 の対 象 に な って き た。 こ こ で初 め て、 両 者 を 総 合 し て語 る こ と の でき る

つ つあ る。

場 が 生 ま れ た の であ る 。 ゲ ノ ム のも つ意 味 は 大 き く 、 ﹁ゲ ノ ム解 析 ﹂ は生 物 学 の新 し い地 平 を ひ ら き

  生 き も の研 究 の変 化

  生 き も の の研 究 は ゲ ノ ム研 究 を 通 し て明 ら か に変 化 し つ つあ る 。 一つ は ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト を

き っか け に し た も の で、 ゲ ノ ム解 析 が 進 ん で大 量 の情 報 が 集 ま った後 、 そ れ を 生 命 現 象 の理 解 、 生 き

も の の 理 解 に つな げ る方 法 と し て生 ま れ る 学 問 であ る 。 一本 の糸 の中 、 つま り一 次 元 に並 ん だ 情 報 が 、

生 物 体 と いう 四 次 元 の も の ︱︱ 三次 元 の形 と 時 間 を も って い る︱︱ に な る あ いだ を つな ぐ 方 法 が 求 め

ら れ て い る。 こ こ に新 し い生 物 情 報 科 学 が 生 ま れ て く る。 こ のよ う な 領 域 が 展 開 し つ つあ る こと は 、

く り 返 し 述 べ てき た 。 一次 元 の情 報 が あ る 種 のネ ッ ト ワ ー クを つく って は た ら い て いく 過 程 を 解 い て

いく に は、 コ ンピ ュー タ の助 け が 不 可 欠 だ ろ う 。 逆 に そ こ か ら 、 シ ス テ ムを つく り あ げ る情 報 の あ り

様 が 見 え て く る の かも し れ な い。 も う 一つは 、 前 節 で述 べ た生 命 誌 と し て 見 えて き た方 向 だ 。 こ う し

た 新 し い展 開 は、 ひ い て は 、 私 た ち の社 会 を ど の よ う に作 りあ げ て い った ら よ い か と いう シ ステ ムづ

く り への 具 体 的 な ヒ ン ト に な る の かも し れ な い。 そ こ は 、 ま だ 予 測 不 可 能 な と こ ろ だ が 、 何 かが あ る

よ う な 気 は す る 。 生 き も の に学 ぶ と いう 具 体 的 な 方 法 も 見 え て、 お も し ろ い展 開 も あ り そ う な 気 が す

る。 す で に本 文 で何 度 も 述 べ た の で こ こ で は く り 返 さ な いが 、 生 物 情 報 科 学 、 と いう 分 野 が 立 ち 上 が

り 、 ゲ ノ ム の中 に書 き 込 ま れ た 生 き も の の本 質 を 示 す 情 報 や 歴 史 を 読 み と る時 代 が 来 た ら おも し ろ い だ ろう。

﹁ゲ ノ ム﹂ と いう 概 念 を と り 入 れ た Ｄ Ｎ Ａ 研 究 が ひ ら く 世 界 は と ても 大 き い。

エピ ロ ー グ

  あ れ こ れ 話 し 合 った り 、 書 いた り 消 し た り を く り 返 し て、 や っと こ こ ま で 来 た 。 ﹁ヒ ト ゲ ノ ム解 析

プ ロジ ェク ト﹂ が 話 題 に な り、 米 国 で具 体 的 な 活 動 が 始 ま った頃 の こ と を 思 い出 す 。 本 文 にも 書 いた

よ う に 、 当 初 は 、 ど の程 度 の確 実 性 が あ る か、 ま だ だ れ も 答 え を も っ てお らず 、 む し ろ 研 究 者 の中 で

も 、 批 判 的 な 空 気 が 強 か った。 一方 で、 政 治 的 な 動 き の結 果 思 いが け な く 素 早 く プ ロ ジ ェク ト を 始 め

た 米 国 の リ ー ダ ー 、 ワ ト ソ ンか ら は 、 日本 は何 を や って い る のだ と いう 、 や や 脅 し め いた 手 紙 が 届 い

た り し た。 社 会 は 、 あ の計 画 は も のす ご い予 算 を 食 う ビ ッグ プ ロジ ェク ト だ と い い⋮ ⋮ こ のよ う な 混

乱 を そ の ま ま に し て お い て、 日 本 で ﹁ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ が 自 然 に始 ま る はず が な い。 冷 静 に

科 学 と し て 考 え た 場 合 、 こ れ は明 ら か に次 の時 代 の方 向 を 示 し て い る の に。 適 確 な 判 断 と 見 通 し を も

って始 め な け れ ば な ら な い。 そ う 考 え て 松 原 は 、 日 本 の ﹁ヒ ト ゲ ノ ムプ ロジ ェク ト﹂ の発 足 に奔 走 し 、

リ ー ダー 役 を 引 き 受 け た 。 こ う し て でき 上 が った プ ロジ ェク ト の約 束 事 は 、 世 界 各 国 と 同 じ に ヒ ト の

か ら だ の仕 組 み を 知 り 、 そ の知 識 を 医 学 ・医療 に活 用 し 、 健 康 と 福 祉 に役 立 て る と いう こ と であ る。

こ れ は 、 ま だ ﹁約 束 ﹂ にす ぎ な い部 分 も 多 いが 、 確 実 に 成 果 が 上 が って い る。

  プ ロジ ェク トが 進 む に し た が って、 生 命 科 学 研 究 の大 規 模 化 と 情 報 化 と いう 姿 が 明瞭 に な って き た。

こ のよ う な 新 し い姿 に 対 応 す る体 制 も 整 え て い か な け れば な ら な い。 今 、 こ の本 を 書 き 終 える と ほ ぼ

同 時 に、 日 本 の ﹁ヒト ゲ ノ ム解 析 プ ロジ ェク ト﹂ の第 一期 を 終 え 、 第 二期 を 担 う 次 の世 代 に仕 事 を 譲 り なが ら 思 う こ と であ る。

  と こ ろ で、 Ｄ Ｎ Ａ を 遺 伝 子 と し て で は な く ゲ ノ ムと し て見 る と いう 見 方 は プ ロジ ェク ト で の約 束 事

の側 面 だ け で な く 、 生 命 体 の本 質 を 探 る別 の お も し ろ さ を も って い る。 そ ち ら に注 目 し た のが 中 村 で

あ り 、 ﹁生 命 誌 ﹂ と いう 新 分 野 の提 案 、 生 命 誌 研 究 館 の設 立 と い う 形 で仕 事 を す す め てき た 。 ゲ ノ ム

を 、 ヒ ト は ど の よ う に し て ヒ ト に な り 、 他 の生 き も のと ど の よ う な 関 係 にあ る の か を 知 る宝 庫 と し て 見 る の であ る 。

  実 は 、 今 か ら 五 年 ほ ど 前 、 ﹁遺 伝 子 と し て のＤ Ｎ Ａ ﹂ か ら 見 た 生 命 像 を 、 共 著 で ﹃ 生 命 の ストラ テ

ジ ー﹄ ( 今 年 新 版 と し て早川 書 房 より 刊行 ) と し て ま と め た 。 そ こ で す で に Ｄ Ｎ Ａ を 構 造 と 機 能 だ け で

な く 、 生 命 体 の歴 史 と 関 係 性 を 示 す も のと し て捉 え て いた 。 ゲ ノ ム にな って そ れ が よ り 明 確 に な った。

本 書 は 、 そ の意 味 で は 、 ﹁ゲ ノ ム と し て のＤ Ｎ Ａ ﹂ か ら み た 生 命 像 を 展 開 し た も の でも あ る。

  ヒ ト ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト の成 り 立 ち や 進 捗 状 況 を 紹 介 し た 本 は す で に いく つか 出 て い る が 、 こ の よ

う な 生 命 研 究 の展 開 も あ る と いう 全 体 像 を 述 べ た も のは な い。 そ こ に こ の本 の特 徴 が あ る と 思 って い る。

  も っと も 、 現 在 進 行 中 の ヒト ゲ ノ ムプ ロジ ェク トが 先 に 述 べ た第 一の役 割 、 つま り 医 学 ・医 療 と結

び つ い た成 果 を あ げ る こと を 設 定 し て進 め ら れ 、 そ の中 で多 く の研 究 者 が 仕 事 を し て い る時 に、 あ え

て第 二、 第 三 の話 題 ︱︱ 生 命 科 学 の情 報 化 や 生 命 誌 ︱ ︱ を 持 ち 込 ん だ 本 を 著 す こ と は 、 混 乱 や 誤 解 を

招 か な い か と いう 心 配 はあ った。 し か し 、 世 界 の ヒ ト ゲ ノ ム プ ロジ ェク ト関 係 者 を 見 渡 し ても ま だ こ

の よ う な 全 体 像 を 見 て い る 人 は いな いと い って よ い状 態 だ か ら こ そ 、 あ え て見 通 し を は っき り 出 し て

お き た い と 思 った の であ る 。 そ う は言 って も 、 ま だ 現 状 を 知 って い ただ く こ と が 大 事 な の で、 内 容 は

プ ロジ ェク ト の紹 介 が 主 に な り、 第 二、 第 三 に つ い て は 、 簡 単 に ふ れ る こ と し か で き な か った け れど 。

  お読 み 下 さ った 方 は 、 随 所 に 、 日本 の研 究 のあ り 方 への注 文 が 書 い てあ る こ と にも 気 づ か れ た ろ う 。

ヒ トゲ ノ ムプ ロジ ェク ト そ のも の に つ い て 、 欧 米 の研 究 者 や ジ ャ ー ナ リ スト の書 いた も の と は 一味 違

った 、 日 本 の 研 究 の現 場 を 伝 え るも の に な って い る の で は な い か と 思 う 。 こ れ を 単 な る 研 究 者 の つぶ

や き と と ら ず 、 日本 の研 究 が よ い方 向 へ進 ん で欲 し いと 願 う 気 持 ち の現 れ と 見 て い た だ け る と あ りが た い。

  く り 返 し述 べ た よ う に 、 ゲ ノ ム研 究 を 通 し て 見 え てく る 生 命 の姿 は 今 後 魅 力 あ る ス ト ー リ ーを つぎ

つぎ 展 開 し て いく だ ろ う 。 ま た 、 ゲ ノ ム研 究 と いう 科 学 や そ こ か ら 誘 発 さ れ る技 術 、 さ ら に は そ れ ら

を 受 け 入 れ る 社 会 に つ い ても 考 える べき こと は ま だ ま だ た く さ ん あ る 。 こ れ ら は 今 後 も 考 え続 け て い

き た いと 思 って い る。 お 読 み 下 さ った方 から の御 意 見 が いた だ け る と あ り が た い。

  東 京 大 学 医 科 学 研 究 所 の榊 佳 之 教 授 は多 忙 の中 、 親 切 にも 校 正 に 目 を 通 し 貴 重 な 助 言 を 下 さ った。 御 礼 を 申 し上 げ た い。

 紀 伊國 屋書店 出版部 の水 野寛 さ んは、話 し合 いに参 加し、 意見 を闘 わせ、本 づく り の 一メ ンバ ーと

し て仕事 を し て下 さ った。 そ し て ﹁ 科 学選書 ﹂ シリーズ の第 二〇巻 の記念 の本 と し て出 し て いただ く こと にな った。 心 から の感 謝 を申 し上 げ る。

    一九九六年正月

                                                              松 原謙 一

                                                              中 村桂 子

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■著作者:松

原

謙

1934年 生 ま れ。 東 京大 学 理 学 部 化 学 科 卒 業 。 現 在,奈

一

良先 端 科 学 技 術大 学 院 大 学 教 授 。 国 際 ヒ ト・ゲ ノム解 析 機 構(HUGO)副 94)。 ヒ ト ・ゲ ノ ム 解 析 研 究(文 (1989―95)。

会 長(1988― 部 省 研 究 班)代

シ ー クエ ン シ ン グ事 業(日

報 セ ン タ ー)推 進 委 員 長(1995―

表

本科学技術情

  )。

著 訳 書:『 生 命 の ス トラ テ ジ ー 』(中 村 桂 子 との 共 著: 早 川 書 房),ワ トソン 『遺 伝 子 の 分 子 生 物 学 』(共 訳, トッパ ン),他 多 数 。

中村 桂 子

1936年 生 まれ 。 東 京 大 学 理 学 部 化 学 科 卒 業 。 三 菱 化 成 生 命 科 学 研 究 所 部 長,早

稲 田 大 学 教 授 を経 て,現

在,

生 命 誌 研 究 館 副 館 長 。 早 稲 田 大 学 ・東 京大 学 客 員 教 授。 ヒ ト ・ゲ ノ ム解 析 研 究(文 部 省)「 ゲ ノ ム研 究 と社 会 」 研究班副班長。 ゲ ノ ムの 解 読 か ら生 命 の 歴 史 を解 く生命 誌 を 提 唱 。 著 書:『 あ な た の 中 のDNA』(早 す る生 命 』(哲 学 書 房),他

ゲ 1996年

ノ

ム

を

２月29日    

1997年12月

読

川 書 房),「 自 己創 出

多数。

む

３ 日   

第 １刷 発 行 第 ２刷 発 行

発 行所

 株 式 会社

 紀伊國屋書店

東 京 都 新 宿 区 新 宿3―17―7 電 話03(3354)0131(代

表)

出 版 部(編 集)電 話03(3439)0172 ホー ル セー ル 部 (営業)電 話03(3439)0128 東 京 都 世 田 谷 区 桜 丘5―38―1                 郵 便 番号   156 〓K.Matsubara&K.  ISBN4-314-00720-6 

Nakamura,1996 Ｃ0345

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