かならずよんで ね!

エピジェネシス

epigenesis

池田光穂

[W]e cannot factor a complex social situation into so much biology on one side, and so much culture on the other. We must seek to understand the emergent and irreducible properties arising from an inextricable interpenetration of genes and environment. - Stephen Jay Gould, An Urchin in the Storm (1987) = 複雑な社会状況を、一方では生物学的に、他方では文化的にと考えることはできない。私たちは、遺伝子と環境の不可分な相互浸透から生じる、創発的で不可逆的な特性を理解しようとしなければならない。

同じ遺伝的性質をもつ集団を、異なる環境におくと、 後天的 に同じ影響をうけるはずが、多様な適応形態をもつようになる。これを後成=エピジェネシスと呼ぶ。

エビジェネシス現象は、環境や成長や加齢な どの影響により潜在的に隠れていた遺伝的形質が発現することである。育ち(そだち) Nurtureという現象は、その氏(うじ) Natureの性質を抜きに理解することはできない。氏(うじ) による性質(Nature)は、育ち(Nurture)の関係でソフトに変化することを忘れてはならない、という教訓をここで轢き出すことができる。

エピジェネシスを研究する学問を、エピジェネティクスepigenetics)という。これまで遺伝形質はDNAに支配されている(→「セントラルドグマ」)と言われてきた。。だがDNAにはヒストンというタンパク質が複雑に階層構造化して、クロマチンや染色体の構造を形づくる。当然、それらがDNAの発現のメカニズムに関わっている可能性もある。エピジェネシス現象は、そのために、DNAだけによらない遺伝の仕組みということもできる。そして、エピジェネティクスは、DNAだけでは決まらない遺伝学であるということもできる(太田 2013)。つまり、「DNAの塩基配列を変えずに細胞が遺伝子の働きを制御する仕組みを研究する学問(研究)」をエピジェネティクスと呼ぶ。

「分裂して生じる2つの娘細胞は遺伝子の変化に関し て同等ではない。分裂後、ある細胞では特定の遺伝子が活性化されるだろうし、別の遺伝子はそこに有りながら不活性化される。このような活性化や不活性化 は、遺伝子がクロマチン物質によって覆われているが故に生じる。遺伝子の活性化は、覆われていた遺伝子が遺伝子が露出したときにのみ起こるだろう」——マ クリントック(1951)、ただし翻訳引用は(太田 2013:89)。

用語集

ヒストン histone 真核生物のクロマチン(染色体)を構成する主要なタンパク質
転移性因子
トランスポゾンやレトロトランスポゾンなどからなる(太田 2013:81)
ヒストン修復

メチル化

メタ情報

DNA脱メチル化酵素

飢餓ストレス

エピゲノム

ゲ ノムDNA中の遺伝子をRNAに転写する度合いを制御する、ゲノムDNAの可逆的な化学修飾の仕組みをいう。細胞核に収められたゲノムDNAはクロマチン [4]と呼ばれる凝縮した構造をとっており、エピゲノムは転写前にその凝縮を解きほぐすなど、クロマチン構造を変換する複数の反応素過程を制御する。https://www.riken.jp/press/2020/20201126_1/index.html

図3:遺伝子発現調節に関わるエピジェネティック修飾変化の模式図(→国立環境研究所「エピジェネティクス」)
上:DNA の高メチル化や抑制型ヒストン修飾の増加によりクロマチン構造が凝集すると、遺伝子発現の活性が抑制されます。
下:DNA の低メチル化や活性化型ヒストン修飾の増加によりクロマチン構造が緩むと遺伝子発現が活性化されます。



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文献

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