遺??

遺?? （いでんがく、英 : genetics ）は、生物の遺? 現象を?究する生物? の一分野である。遺?とは世代を超えて形質が?わっていくことであるが、遺?子が生物の設計?的役割を果たすものであることが判明し、現在では生物?のあらゆる分野に深く?わるものとなっている。力?系などの??諸分野との?わりについての?究も推進されている。

?要

遺?現象は、元?は世代を超えて生物の形質が?えられることを指す。これは生物に見られる重要な特?であり、例えば分類? や系統? もこれを基礎とするものである。この現象を扱う生物?の分野が遺??である。ただし、生物?の分野で ?? が取り入れられた、という点ではこれは古いものである。これは品種改良などの形で現?世界でこれに近いことが行われてきたからでもあるだろう。その意味では、この分野はその初期から?用的側面が?く、それは育種? へと引き?がれる。

メンデルの得た法則はこの分野の進?の基礎となったが、遺??の?質的な進?はその法則の再?見からである。これによって遺?子という?念が確立し、具?的に追求すべき?象が明らかにされた。しかも、それがその後すぐに染色? を介して細胞核に結びつけられることで、遺?現象は?に世代を超えて何かを?えるしくみではなく、生命の日常的活動をその基礎で支えるものと判明したことで、生物?の中心的な位置に出てくることになった。

ワトソンとクリックらによる DNA の二重らせん構造の?見後は、DNA上にある遺?子の物質的な側面からの?究が?展し分子生物? とよばれる?究分野が開拓された。遺?子の機能の解析は生物? のほとんどの分野と?係がある。特にグリフィスが?見した形質?換は生物の遺?子を人?的に操作する方法へと道を開き、遺?子工? へと?展した。

一方、個?群における遺?子頻度の?化を、特に自然選? の視点から??、?察、および??的手法にもとづいて?究する分野は集?遺?? と呼ばれる。

さらに、遺?基盤のもとに成立する生物進化について??的、理論的?究が今後期待される。

このように、遺??は遺?子という生物の基本的な要素につながっているため、現在ではあらゆる分野に結びついている。

遺??の?史

前史

遺?現象は古くから知られていたが、その理論付けは困難であった。古くはヒポクラテスがこれについて言及し、生物?の各部分が何らかの物質を作り、これが子孫に?わって子を親の形に似せる、という、遺?物質を想定したような表現をしている。アリストテレスはこの点についてははっきりとした表現をしていない。彼は優性を現象的には知っていたが、?明を持ち合わせなかった。彼は多くの生物が異種間の ?種として生まれたと考えていた ^[1]。

他方、農業部門では雌雄異株の植物（イチジクなど）を通じて人工授粉の手法が古くから成立し、17世紀頃にはこれが交配に?たるとの認識が成り立った。植物で交???を行ったのはドイツのヨ?ゼフ?ケ?ルロイタ? とされる。彼は18世紀半ばに??な交配??を行い、?種は中間の形質を示すこと、ただし片方に似ることもあること、?者の?が遠い場合には不稔の?種ができること、また時に?者より?い?種を生じること（ ?種?勢）などを認めた。それ以降19世紀までこれに追?する交配??が行われた。1830年にはオランダの科?アカデミ? が交?によって新?種を作る?究の懸賞論文を出している ^[2]。

このような中で、遺?する形質（表現型）は交?とともに混じりあっていくと考えられていた。これは、?種がその?親の中間的な性質を示すことが多いことに基づく。しかし、たとえばト?マス?ナイトは純系の株同士の交配では片親の形質だけが子に現れることを報告している。ちなみに、彼が行ったエンドウの??が、後のメンデルの??の基礎となっている。他に、1824年にジョン?ゴスはやはりエンドウについて、一代目で見られなかった形質が二代目に出現することも見ている。カ?ル?ゲルトナ? は上記懸賞論文に?募して賞を得た。彼は想定された遺?物質をエレメントと名付け、これはメンデルも採用したところである。チャ?ルズ?ダ?ウィンも交配??に取り組み、一代目が片親の形質を示すこと、二代目には?方の形質が現れることなどを見ている。ただし二代目の分離比が一定になる、というような?点を持たず、やはり?で作られる物質が子の?の各部に配分される、というような?にまとまっている ^[3]。

メンデルとその再?見以前

メンデルはエンドウマメの形態に注目して1856年から交配??を行い、その結果を分析し、それが三つの法則にまとめられると考えた。彼は1865年にブルノ自然?究?で口頭?表し、翌年には?誌に論文を?表した。彼によると、形態の遺?は一?の遺? 粒子を?定することで?明できる。それは親の??では?化を被ることなく子に受け?がれる。また各個?は?親からこれを1個ずつ受け取り、子をなす際には自分の作る配偶子にこれを1個ずつ分配する。詳しくはメンデルの法則を?照。

彼の?表、および論文がある程度の範?の?門家の耳に入っていたのは間違いないが、大きな評?を得ることはできず、1900年に再?見されるまで反響はなかった。他方でそれまでと同?に??な交配??が行われ、時にはその報告にメンデルの論文が引用された例もある。むしろ、この間に細胞や染色? に?する知見が正確化した点が大きいかもしれない。たとえば植物において花粉と卵子が受精することが判明し、また減?分裂の存在が予想されるようになっている。

この時期、上記の流れとは別に、生物の多?性に注目した?究としてフランシス?ゴルトンによる生物統計? も創始されている。これは現代では非科?的な優生? を含んだものであったが、「?承されるもの」としての遺?の性質を?明したメンデルの?究では捉えきれなかった、「集??の連?的な多?性」を?明する遺?の性質を捉えたものであった。 ^[4]これらの?究は、?象の過程を?究する中で統計?の?展と生物現象への統計解析の導入を促し、集?遺??が誕生する土?となったと言える。

再?見以降

1900年に3人の?究者（ユ?ゴ??ド?フリ?ス、カ?ル?エ?リヒ?コレンス、エ?リヒ?フォン?チェルマク）がそれぞれ?自にメンデルの法則を再?見した。ちなみに、同年、ウィリアム?ベイトソンはたまたまメンデルの論文を入手して、その重要性に驚いて?く?いて回った。とりわけ、ベイトソンとカ?ル?ピアソンの間では激しい論?が繰り?げられた。

このようにして遺?子の論が?く知られると、1902年にはウォルタ??S?サットンが染色? の?察から遺?の染色?? を提唱した。染色?上に遺?子があるとすると ?立の法則が危うくなる（?際、ベイトソンや後述のモ?ガンがそれぞれスイ?トピ?やショウジョウバエでこの法則が成立しないケ?スがあることを?見している ^[5]）が、これを埋めたのが連鎖と組み換えの?見である。モ?ガンらは、ショウジョウバエを材料として突然?異を調べ、目が白いものを筆頭にいくつもの突然?異を見つけ、そのうちのいくつかは伴性遺? をすることから、雌雄によって本?が違うX染色?上にこれがあるはずだが、突然?異の?だけX染色?があるわけではない（雌2本、雄1本）のでこれらの突然?異が何か一定の?係をもってX染色?に?っていることが推察され、そこで染色?上の遺?子が「?り換える」という??を立て、 2本の相同染色?が互いにその一部を交換する と?定して分析をしたところ、 各?の遺?子は染色?上の一定の位置に規則正しく配列されている という結論に達した（これ以外に突然?異の起こる率が染色?の長さに比例することや、染色?の不分離現象からもこうしたことが確認された）。こうしたことを基に染色??が?明され、ショウジョウバエなどでどこに何の遺?子が?っているかを調べる染色?地?（リンゲ?ジ地?）という物が作成された ^[6]。

さらに1933年のペインタ?による?翅類の唾腺染色?（普通の染色?に比べて長さも幅も100倍以上ある）の遺?子のあると思われる部分にアセトカ?ミンで染めた場合濃い?の縞模?が出てくるが、これが熟練するとどこの部位かも分かるほど太さや間隔に規則性が見られ、染色?異常の個?の場合も異常が明瞭に?察できると報告し、モ?ガンの弟子のブリッジェスはこの?究を進めショウジョウバエの「唾腺染色?地?」という物を作成し、ショウジョウバエの?究に前述のリンゲ?ジ地?と共に重要な役割をしたが、この「遺?子は染色?上に一定の順序で?んでいる」というのはその後人間を含む高等生物からカビ?バクテリア?ファ?ジといった微生物まで成立すると分かった ^[7]。

また、この時代と平行して、集?遺??の成立、ハ?マン?J?マラ? のX線によるショウジョウバエの人工突然?異の誘?、テロメアの?見、自然選?? と遺??の統合を?るネオダ?ウィニズムの誕生、バ?バラ?マクリントックによるトウモロコシにおけるトランスポゾンの?見も起こっている。

分子生物?の黎明期?DNAの立?構造決定

これ以降、セントラルドグマの時代までの?究は大きく２つの流れがある。一つは遺?子の物質的な基礎の?究であり、もうひとつは遺?子の形質?現のしくみの解明である。

遺?子の本?の追求

染色?は DNA やタンパク質から構成されており、?時、遺?子の正?はタンパク質であると考えられていた。しかしまず、1944年の肺炎?球菌の形質?換の?究や、1952年のハ?シ?らの?? により DNA が遺?子の本?であることが明らかにされた。その立?構造については、1953年にワトソンとクリックが二重螺旋構造を提唱し、認められた。

形質?現の過程

フェニルケトン尿症などの?究から、遺?子の?現が酵素の合成に?わるものであるとの予測はあった。ビ?ドルとタ?タムはアカパンカビを用いて ?養要求株の?究を行い、遺?子は特定の酵素の合成に?るもので、形質は酵素の?きの結果であるとする一遺?子一酵素? を1941年に?表した。

遺?子?現 ? ゲノムへ

DNAの立?構造決定以後、DNAが細胞にどのように作用するかという点が?究されていった。 mRNA 、 tRNA 、コドンの?見、機能解明から遺?子?現の基礎的な仕組みが現在では分かっている。

技術的な?展としては、1977年に?表されたサンガ?法が改良された DNAシ?クエンシングや、80年代に?展した PCR法が標準的な手法となっている。

そして、2003年にはヒトゲノムが解?完了しており、今後はゲノムレベル、細胞レベルでの遺?子の役割や、多?性が注目されていくだろうと言われている。

他分野との?連

?生?

?生? は『蛙の子がカエルになる』のはなぜかを解き明かすという点で、遺??と裏表の?係にある。ただし?象が組織であったためにその?達は早かった。 ???生? は胚?生の仕組みとして誘導を?見したが、その原因要素の解明の段階で深い混迷に沈んだ。これに手が着くようになったのは1990年代以降で、胚?生の段階で部域特異的に?現する遺?子やそれによって合成されるタンパク質群の機能を?究するような方法で進み始めた。そこでは遺?子工? の方法が積極的に活用され、 ?生遺?? といわれる分野を形成している。