遺伝子(gene)
◆メンデル
□「一般に形質が親から子へどのように伝達されるのか、その法則を明らかにしたのはオーストリアの修道僧、メンデルであった(1865)。彼はエンドウマメの特定の形質に注目し、その形質を導く優性と劣性の要素を仮定し、その要素の伝わり方を数世代にわたって統計的に調べた」(石館[1998:90])
◆メンデルの法則の再発見
□「1900年に再発見された論文においてメンデル、G.は、エンドウマメの交配実験の結果から、遺伝形質が、優性の法則、分離の法則、独立の法則に従うこと示した。これは遺伝子の存在を強く示唆するもので、その後、モーガン、T.H.は、キイロショウジョウバエを用いて突然変異体の間での交配実験を重ね、染色体上に遺伝子が配列されていることを実証して染色体=遺伝子説を確立した。モーガンはこの業績で、1933年に生物学者としては初めてノーベル医学賞を受賞した。ただし、遺伝子の構造そのものは不明であった」(米本[2012:63])
□「20世紀の初めにメンデルの遺伝法則は再発見され、メンデルが仮定した要素は〈遺伝子〉と名付けられた。その後、モーガンらのショウジョウバエの研究から、遺伝子は核の中の染色体上に位置していることが示され、単なる仮定のものではなくなった。次いで体内の化学反応に関与する酵素の合成を支配するという遺伝子の直接的な機能が明らかとなった」(石館[1998:90])
◆ワトソンとクリック――二重らせんモデル
□「1953年に、ワトソン、J.とクリック、F.が、DNA分子の二重らせん構造を発見し、遺伝情報を担っているのはDNA分子であることを明らかにした。DNA分子は、2本の長い分子がらせん状に向かい合い、A(アデニン)、T(チミン)、C(シトシン)、G(グアニン)という4種の塩基の側鎖を内側に出して結合しているが、この4種の塩基は任意の配列をとることができ、かつ必ずA=T、C=Gという結合しかとらない。だから、もう一本の鎖は、自動的に片方の鋳型配列となる。こうして遺伝情報が複製され、保存される分子的実体が明らかになり、さらに60年代半ばまでには、DNAの塩基配列がアミノ酸へ翻訳される過程も明らかになった」(米本[2012:63])
□「バクテリアの遺伝物質がDNA(デオキシリボ核酸)であるという報告は1944年に、エーヴリーらにより出されたが、実際にはワトソンとクリックのDNAの分子モデルの提出が節目となった(1953)。モデルは二重らせんで、内側に突き出ている四種類の塩基、アデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)のうちAとT、CとGが常に対をなしている相補的構造を特徴としていた。モデルから複製の様式が推察され、またDNAの塩基配列が含んでいる遺伝情報はRNA(リボ核酸)を介して一方通行でタンパク質に伝えられるでろうと推察された。この説は「セントラルドグマ」といわれ、1958年クリックにより提唱された」(石館[1998:90])
◆解明
□「1960年代の初めには三つ組塩基からなる遺伝暗号全てが解読され、タンパク質の合成、DNAの複製、複製の誤りによる突然変異、制御などの仕組みが解明され、遺伝の問題は基本的に解決したと考えれるに至った」(石館[1998:90])
□「1953年にJ.ワトソンJames WatsonとF.クリックFrancis CrickによりDNAの2重らせんモデルが示されると、ただちにこのDNAのA、T、G、C、という4種の塩基の並び方から、どのようにしてタンパクのアミノ酸配列が決まるのかということが問題となった。この塩基とアミノ酸の対応関係を遺伝暗号と呼んでいる。当初は原子物理学者のG.ガモフGeorge Gamovのアイディア(1954)から、2つの塩基の組み合せでは20のアミノ酸を規定できないので、少なくとも3塩基が1つのアミノ酸に対応するだろうと予想されていたが、1961年にM.ニーレンバークMarshall Nirenbergらが、大腸菌の無細胞タンパク合成系でポリUに依存してポリフェルアラニンが合成されることを示し、UUUがアミノ酸フェニル・・54 アラニンに対応することが明らかになった。これをきっかけに、遺伝暗号は一挙に解読され、現在64種のコドンに対して20種のアミノ酸を対応させた遺伝暗号表が決まっている」(菊池[2002a:54-55])
□「遺伝子とは、DNAの中の塩基配列がひとまとまりとなって、ある意味をなす暗号として機能する「情報」のことで、遺伝子は23組の染色体上にあり、その情報の全部のセットがゲノムであり、ゲノムは60兆の細胞ひとつひとつにあまねく標準装備されているのです」(宮川[2011:34])