DNAに関するポピュラーサイエンスガイド

DNAとは何ですか?

DNA (デオキシリボ核酸) は、地球上の生命にとって極めて重要な分子です。既知の生物はすべて、細胞の成長と発達、分裂、機能において遺伝情報を使用しており、DNA はその情報をコード化する役割を担っています。構造的には、DNA は二重らせん (螺旋階段に似ています) で、鎖の各ステップは遺伝情報を伝達する長いコードの一部です。

歴史

生物が情報を継承するという考えは、何世紀にもわたって存在してきました。人間の 3 世代 (祖父、父、息子など) を見れば、身体的特徴が何らかの形で遺伝していることが通常わかります。また、進化論では、種の特定の世代は、その前の世代からの継続であり、おそらく適応であると想定されています。しかし、長い間、種が形質を継承する仕組みについて、適切な説明はありませんでした (1850 年代にグレゴール メンデルが初めて説明しました)。

DNA は 1869 年に分離され、その後 50 年間にわたって科学者たちは徐々に分子についての理解を深めていきました。1930 年頃、科学者たちは DNA が遺伝情報の運搬体であるという仮説を立て始めました。1943 年、オズワルド エイブリーがその仮説を立証しました。

残る謎は分子の正確な構造でした。1953 年、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックは二重らせん構造を特定し、10 年後、その発見によりノーベル賞を受賞しました。こうして分子生物学の分野が誕生しました。

現在

今日、DNA に関する理解により、以前は想像もできなかったことが可能になっています。DNA を操作することで生物の遺伝子組み換えを行うことができます。これは、かなり早い段階で予想されていた物議を醸す能力です。犯罪現場に残された DNA サンプルを使用して、髪の毛 1 本 (毛球が付いていれば) のように一見取るに足らないものから犯罪者を特定できます。最近のもう 1 つの開発であるヒトゲノム プロジェクトでは、人間の細胞内のすべての DNA を配列する試みが行われました。このプロジェクトは 2003 年に完了しました。今日、配列されたゲノムの膨大なデータベース (動物、細菌、真菌など) が存在し、科学者はさまざまな種をすばやく比較し、重要な情報 (遺伝的関連性など) を抽出し、突然変異や病気について学ぶことができます。また、お金を払って自分の DNA を配列することもできます。これにより、遺伝的にかかりやすい病気についてある程度の見当がついたり、遺伝的および先祖の歴史について情報を得たりすることができます。

未来

将来的には、個人の DNA 配列解析はさらに手頃で容易なものになるでしょうが、それが広く普及するかどうかはまだわかりません。

組み換え DNA (合成生物学とも呼ばれる) とは、DNA 配列の操作または作成を指します。1970 年代に初めて実用化され、急速に拡大している分野です。組み換え DNA には大きな可能性があり、遺伝病や遺伝性欠損の治療に使用できる可能性がありますが、自然界にすでに存在する毒素よりも強力な毒素を作成することが難しいにもかかわらず、生物兵器など、潜在的な悪用を懸念する人も多くいます。