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先日、甲南大学ポートアイランドキャンパスに設置された巨大ＤＮＡ模型が、ギネスブックに認定されました。このＤＮＡ模型は実物の10億倍で、世界一の高さ22.5ｍで、直径２ｍ、重さは1.25トンもある立派なもので、一般にも公開され、夜はライトアップされるそうです。 ＤＮＡはデオキシリボ核酸の略で、私たちヒトをはじめ地球上のほとんどの生物の設計図で、梯子をねじったような二重らせん構造をしています。21世紀はＤＮＡの世紀とも言われ、各方面で注目を浴びていますが、この構造をワトソンとクリックが解明したのは1953年と、わずか半世紀前のことです。 実物のＤＮＡは小さな細胞の中に収納するため、直径はわずか２ｎｍ(10億分の２ｍ)しかありませんが、精子や卵１個に入っているＤＮＡをつなぐと長さは１ｍにもなり、これがヒトのＤＮＡの１セットになります。甲南大学の模型は10億倍なので66段しか作られていませんが、この倍率で30億段全てを作ると10億ｍ＝1000万kmと、地球を250周もする長さとなります。 また、１ｍのＤＮＡに記録できる情報量は、０と１の２進数で記録するコンピュータと異なり、ＤＮＡは、アデニンＡ、チミンＴ、グアニンＧ、シトシンＣという４種の塩基と呼ばれる物質を梯子の上に直列に並べて４進数で遺伝情報を記録しており、ヒトの場合、梯子が30億段もあるため、情報量はＣＤ-Ｒより少し多い750ＭＢ(メガバイト)におよびます。漢字１文字が２バイトなので約４億字分となり、原稿用紙100万枚分、新聞？年分の情報が詰め込めることになります。また、ＤＮＡ上の塩基の配列の組み合わせは、４種類で30億段なので、組み合わせの上では４×４×４×４×・・・と４を30億回掛け合わせた４３０≒10１８種類のヒトが生まれることになります。(４５＝1024≒10３なので) もちろん、ヒトになるために固定された配列もあるため、実際の種類はこれより少ないですが、10８が１億、10１２が１兆なので、この数がいかに大きいかがわかり、同じＤＮＡのヒトが生まれてくる確率は、一卵性双生児を除けば、限りなくゼロに近いといえます。 ただ、１ｍのＤＮＡという物質のうち、実際に私たちの設計図として働く遺伝子と呼ばれる部分は多くても３％ほどで、残りの97％には働きがないと考えられています。事実、動物実験でこの部分を切り取っても生存に影響はなく、がらくたの意味で、ジャンクＤＮＡともいわれます。生命40億年の歴史の中で、不要になった遺伝子や、ウイルスが持ち込んだ遺伝子が働きを失ったまま組み込まれたものと考えられていますが、１ｍのＤＮＡを60兆回コピーしても役に立つのはたった３％の３cm分だと思うと、ずいぶん無駄な努力をさせられているとも思います。しかし、それがまた、私たち生命が積み重ねてきた歴史の重さなのだと思います。 先端科学の象徴でもあるＤＮＡの模型を眺めて、生命の神秘に思いを馳せてみるのはいかかでしょうか。 |
※この文章は、生物Ｉの授業で話した内容をまとめたものです。
化学教育兵庫サークルに校正、編集していただき、2010年４月に神戸新聞｢理科の散歩道｣に掲載されました。
Ikimono-Note by E.Yoshida