遺伝子はDNAか?

1.ヒト・ゲノムプロジェクト

1-1.ヒト・ゲノムプロジェクトの意義

　2000年 6月26日、ヒト・ゲノムプロジェクトの国際チームとセレラ・ジェノミクス社が、ホワイトハウスで、共同の記者会見を行った。
　この会見で、国際チームとベンチャー企業であるセレラ・ジェノミクス社とが、今後ヒト・ゲノム解析において補完し合い、共通の目標に向かって協力・協調していくと発表があった。
　ヒト・ゲノムプロジェクトは全世界的な大プロジェクトである。その国際チームが、ベンチャー企業のひとつにすぎないセレラ・ジェノミクス社と、なぜ改めて共同で記者会見を行う必要があったのか、なぜホワイトハウスで行われるほどこの会見が注目されたのか、不思議に感じた方もいらっしゃるであろう。

　ヒト・ゲノムの情報は、研究目的のみならず、特に創薬・医療などへの応用が期待されている。どこよりも「先に」ヒト・ゲノムの解析結果に対して特許を取得してしまえば、セレラ社にとっては大きなビジネスとなる。たとえ競争相手が世界的な協力体制の元に組織された国際チームであっても・・・。

　ヒト・ゲノムの情報は、人類共有の財産でもある。だからこそ多くの困難を承知で国際的なプロジェクトとしてヒト・ゲノムプロジェクトはスタートしたのだ。「第三者」に先を越され、特許によって知的所有権を主張されてしまうと、せっかくの「共有財産」も有効に生かされず、人類にとって不利益になる。当時の米クリントン大統領、英ブレア首相もコメントを寄せるなど「ヒト・ゲノムプロジェクト」は政治的にも注目される事となった。

　当時は、セレラ・ジェノミクス社のような「小さな規模」の研究所が、単独でこのような大プロジェクトに挑むのは無謀であると誰もが考えていた。つまり、甘く見ていた。
　ところが、そのような予想に反し、セレラ・ジェノミクス社は「ショットガン・シークェンス」というユニークな手法をひっさげて、国際チームとは独立的にみるみる成果をあげ、国際チームにとっても、脅威を感じさせるまでになった。

　ここに競合・競争が生じる事となった。実際、国際チームは、当初計画されていたよりも解析を急がねばならなくなった。これが「ホワイトハウスでの共同記者会見」に至る経緯である。2000年6月の段階では、まだ両者とも「ドラフト」のデータしか得ていなかったにも関わらず、全容解明が近いかのような楽観的な発表をせざるを得なかった。

1-2.ヒト・ゲノム解析によると、ヒト遺伝子の総数は従来の予想よりはるかに少なく見積られた

　さて、その後、国際チーム、セレラ・ジェノミクス社は、それぞれヒト遺伝子の「総数」について、次のように予想した事を明らかにしている。

　皆さんはこの数字を見て、どのような感想をお持ちになっただろうか？　塩基配列のリサーチで、なぜ遺伝子の総数の予測が可能なのか？　遺伝子の「総数」にはどのような意味があるのか？　この数の遺伝子があれば「ヒト」を語り尽くせるのか？　そもそも生命とは何か？　遺伝子とは何か？

　このヒト遺伝子の予想総数は、国際チーム、セレラ・ジェノミクス社とも別々に発表されているにも関わらず、微妙に「近い」数字になっている。そして2月12日と2月16日と言うように、発表された日もほとんど同じと言って良いくらい「近い」日になっている。
　共同記者会見の事を考えても、この数の発表に際して、事前に何等かの「申し合せ」があった事は想像に難くない。これらの背景を考えると、両者ともこの「数の発表」に十分な自信とエビデンスがあったとは考えにくいのである。
　

1-3.生命科学におけるコンピューターの果たす役割

　生物学のリサーチの方法にもいろいろある。生体をそのまま用いる「in vivo」、実験系に生命現象の一部分を再現する「in vitro」、生体に見られる現象を、その法則性・規則性を元にコンピューターで仮想的に再現（シミュレーション）する「in silico」がある。
　「in silico」は、従来のような生物実験系のような施設も設備も必要なく、技術的にin vivo、in vitroでは再現しにくいような事象でも、シミュレーションでなら再現可能な事も多く、今後さらに重要になると思われる手法だ。
　in silicoによるリサーチが成功するか否かは、シミュレーションに法則性・規則性を与えるアルゴリズム、すなわち「ソフトウェア」にかかっている。
　反対に「ある結果」が導かれる為には、どのような「初期条件」と「プロセス」が必要か、というリサーチの仕方もシミュレーションなら可能だ。

　天文学の世界でも計算機によるところの「理論天文学」と言われる分野がある。「in silico」は、天文学における理論天文学という表現に倣えば「理論生物学」とも言えるものである。
　今や生命科学の分野においても、このようにコンピューターの果たす役割は大きい。ヒト・ゲノムプロジェクトの仕事が、当初の計画より早く進んでいるのも、コンピューターの性能が期待を超えて向上した事に由る部分が大きい。

　ヒト・ゲノム解析の手法として、セレラ・ジェノミクス社が採用した「ショットガン・シークェンス」の方が、よりコンピューターの処理能力に依存した手法であるという事ができる。
　予想を上回るコンピューターの高性能化は、セレラ・ジェノミクス社にとって「追い風」となった。

1-4.「遺伝子探し」はどのように行われるのか？

　ヒト・ゲノムプロジェクトは、世界中の多くの研究機関・大学の協力のもとに行われている。たくさんのシークェンサーをフル稼動させ、染色体ごとに手分けをして、一先ず、全塩基配列の決定を目指す。その後、またはそれと平行するかたちで、いよいよコンピューターを駆使した「ドライベンチリサーチ」により、そこに何が書かれているか解析が行われる。
　ドライベンチリサーチでは、調節領域など、既知の特徴的な配列をたよりに、シークェンスの結果に「検索」をかけるのである。検索と言うと如何にもコンピューターに任せておけば良いような印象で、簡単そうに感じるかも知れないが、実は一筋縄ではいかない。
　国際チーム、セレラ・ジェノミクス社による「ヒト遺伝子の総数の予測」について、それまで考えられていたものよりもはるかに少ない数だった事を前述したが、その「少ない」遺伝子の殆んどがまだ見つかっていない。

　「ドライベンチリサーチ」による「遺伝子さがし」は、隠された秘密の電話番号簿を見付けに「家宅捜索」に入るようなものだ。
　その難しさの例をあげれば、家があまりに「広すぎる」事、家の「間取り」がわからない事、使われていない部屋が多い事、出入り口の無い部屋があるかも知れない事、秘密の渡り廊下がある事、使われていない電話番号簿がある事、電話番号簿と似てはいるが、全く別のものがある事、電話番号簿が何冊あるかわからない事、など。

1-5.ドライベンチリサーチ以外のヒト遺伝子を探す方法の例

　遺伝子を「探す」方法は、ドライベンチリサーチ以外にも幾つかある。例えばcDNA（相補的DNA：complementary deoxyribonucleic acid）による方法がそれである。
　cDNAとは、mRNAに逆転写酵素を作用させて合成したDNAの事である。DNAに情報を写し取ってしまえば「PCR法」が適用できる。PCR法で増幅したcDNAの塩基配列を、シークェンサーで読み取るのだ。

　cDNAによる方法は、mRNAの塩基配列から、文字どおり「メッセージ」の内容を読んでしまおう、と言うもので、電話の「逆探知」のようなものである。これは遺伝子にアプローチする方向がドライベンチリサーチとは反対だ。
　mRNAが得られるからには「必ず」原因となる遺伝子があるはずなので、発現している遺伝子をさがしたり、または、ある刺激に対して「どの」遺伝子が発現したかを調べるには良い方法である。
　しかし、肝心のmRNAが得られない事には、つまり遺伝子が「発現」しなければこの方法は使えない。「キジも鳴かずば撃たれまい」である。また、RNAは分解されてしまいやすいという難しさもある。

　ちなみに、cDNAによる解析からヒト遺伝子の総数を予想した結果は「30,000～120,000」だそうだ。

1-6.発表された「ヒト遺伝子の総数の予想」は信頼出来るか？

　ドライベンチリサーチも、in silico同様「ソフトウェア」が重要だ。上手く行くかどうかはソフトウェア次第と言っても過言ではない。
　この分野は「in vitro」「in vivo」そして「in silico」「ドライベンチリサーチ」それぞれからの知見の蓄積の「相乗効果」により、徐々に信頼性が増してくるものと考えられる。これには医学における病理学や疫学と共通の意義、そして難しさがある。

　それら「知見の蓄積」の現状を考えると、相乗効果が発揮されるのはまだ「これから」で、先述のヒト遺伝子の総数を予測した発表は、国際チームによるもの、セレラ・ジェノミクス社によるもの共、残念ながら説得力のあるものとは言い難い。

2.そもそも遺伝子とは何か？

2-1.遺伝子とは？

　遺伝子とは、「遺伝形質を規定する因子」であり、自己増殖、形質発現に対する遺伝情報を伝達するもの、と定義されている。
　その全容を明らかにするためには、遺伝形質発現の仕組み、自己増殖の仕組み、遺伝情報伝達の仕組み、すなわち「生物とは何か」についての全ての謎を解きあかす必要があろう。

2-2.遺伝子研究にまつわる困難

　ヒト・ゲノムプロジェクトが順調に行けば、何時かはクロモソームDNA（chromosomal deoxyribonucleic acid）の全ての塩基配列の決定が完了する時（ドラフトではなく、しかも100％の確度での全塩基配列の決定）が来るであろう。
　しかし「それだけ」ではまだ「何も」わからない。DNAの塩基配列を元に行われる遺伝子研究は、塩基配列が決定した段階で、やっとスタートラインに立ったと言っても良い。その後の「解析」には、幾多の困難が待ち受けているのだ。

　解析を「困難」にしているものは、わかっていない事が多い事と、非線形性が高い事。

　例えば、調節領域などを手がかりに「遺伝子さがし」をしても、必ずしもそのような例に当てはまるものばかりとは限らないかも知れない事、DNAの別の領域との相互作用が不可欠であったり、セグメント化していて、飛び飛びに読まれて発現する可能性もあるかも知れない事、細胞質との相互作用を考慮しなければならないかも知れない事、無意味と思われる配列にも意味があるかも知れない事、偽遺伝子が本当に偽遺伝子であるという事（発現しないという事）を証明するのが難しい事、今まで解明されている遺伝子発現の様式以外に遺伝子発現の仕組みがないと言い切れるかどうかわからない事、など。

　非線形性については、発現調節の段階で、すでに多くの分子・因子の関与がある事。真核生物では「スプライシング」を考慮しなければならない事。最終的に遺伝子が「機能分子」としての立体構造を獲得するまでに、様々な修飾や「プロセシング」を受ける事が多い事。この修飾やプロセシングにも、多くの別の分子や遺伝子が関わっている事。などなど・・・複雑に枝わかれしたルートをたどって行くとキリがない。

　そして実は、クロモソームDNA以外にもDNAは存在する。この事も問題をさらに難しくしている。オルガネラ（cell organelle）の一つ、ミトコンドリア（mitochondrion）の存在である。
　ミトコンドリアは、細胞内共生に由来するとする説が有力である。自立的に増殖する事ができなくなったのは、進化の過程でゲノムの一部を核に移してしまったためと言われている。
　ミトコンドリアは、今でもちゃんと独自のDNAを有し、リボソーム（ribosome）を備えてタンパク質を合成している。すなわちミトコンドリアにも「遺伝子」が存在する。
　そして、細胞内共生説の説明のように「進化の過程でゲノムの一部をクロモソームDNAに移した」のだとすれば、そこには「相互作用」がある、という事である。
　ミトコンドリアで使われている「コドン」は、地球型生命に普遍的とされるクロモソームの「コドン」とは違っている。言語の異なる遺伝子をどのようにミトコンドリアからクロモソームへ移したのか・・・？　それとも進化の過程でコドンを変えた（そんなはずはないであろうが）のか・・・？
これまた難問だ。

　ヒト・ゲノムプロジェクトがシークェンスの対象にしているのは、クロモソームDNAである。もしミトコンドリアDNAと相互作用があるなら、これを考慮しなくて良いのか？　もし、他のオルガネラ、細胞質とクロモソームDNAとの「相互作用」も遺伝情報を伝達する役目を担っているとしたら、これを考慮しなくて良いのか？　もし、ある細胞と別の細胞の細胞質との「相互作用」が形質発現に重要だったとしたら、これを考慮しなくて良いのか？　ヒト成熟個体の体細胞は、どの細胞でも同じゲノムを持つと言い切れるのか^※？　細胞の分化に伴うゲノムの変異があるしたら？

　（※ヒト・ゲノム解析に用いられているDNAは、ある「特定の人物」の、ある「特定の細胞」から抽出されたものである）

　実際には遺伝子発現の調節において、そのような相互作用の存在も確かめられている。この「相互作用」も形質発現に対する遺伝情報を伝達するものであるから、先述の「遺伝子」の定義に合致する。
　こうして考えてみると、DNAのリサーチだけでは遺伝子の本質は見えてこないのではないか？　そもそも遺伝情報はDNAにのみ局在するものではないのではないか？
　DNAだけでは「何も」できず、何か反応が起こるとすれば、そこには相互作用がある。すなわち「相手」が必要なのだから・・・

　全てのクロモソームDNAの塩基配列が決定されれば、確かに、これまでの分子生物学的な手法において「普遍的」とされる部分については飛躍的に知見を深められるであろう。しかし、残念な事に「全容解明」に至る事はないであろう。「生命の謎」は実に奥が深い。

　芝居を例にとると、ストーリー、役者、舞台衣装だけでなく、舞台となる「場所」と「観客」にも意味があるのである。遺伝情報の発現は「生命システム」の一つの局面にすぎないし、遺伝子が「単独で」発現する事はまずない。つまり「独り芝居」は成り立たないし、また、観客が不在の芝居も成り立たない。
　その芝居は、外から見る限り「即興」の芝居のようでもあり、どこで誰と誰とが関わっているのかわからないという「非線形性」がある。システム全体を見渡さなければ物語りの本質は見えてこないであろう。

　・・・それに気がついた頃には、ヒト・ゲノムプロジェクトにおいてクロモソームDNAをサンプルとして提供した「ある人物」の細胞質の情報、個体の情報はすでに失われてしまっているかも知れない。
　DNAの塩基配列は読んでしまえば「文字」で記述できる。しかし、遺伝子発現に関わるありとあらゆる情報、細胞質の情報、細胞膜の情報、アイデンティティーなど非線形性の高い部分は文字で記述する事ができない。そろそろ生命科学にもプレークスルーが必要だ。

　ヒト・ゲノムプロジェクトは偉大な、そして大変な仕事である。しかしそのような偉大な仕事によっても、そこから得られる知見は「生命とは何か」という難問全体から見ればほんの一部分である。生物学の何と奥が深い事か？

　※ただし、カルス培養においては、継代を続けるうちに遺伝的変異が起こる事もある。また、馴化現象は遺伝的変異を伴わない後成的なもの、という説が有力ではあるが、まだ遺伝的変異がない事が証明されたわけではない。

3-2.「ドリー」はクローンか？

　これらクローンについての予備知識を踏まえて、いよいよ「ドリー」について考えてみる事にしよう。

3-2-1.クローンヒツジ作成のプロトコール

　まず「ドリー」の作成に使われたプロトコールについて説明する。

1.ヒツジ成熟個体の乳腺細胞から、マイクロピペットで「核」を吸い出す。
2.これと独立的に「未受精卵細胞」から「核」を抜き取ったものを準備する。
3.乳腺細胞由来の「核」を、マイクロインジェクション法によって「核」を抜き取った「未受精卵細胞」に移植する。
4.電気刺激によってこれを活性化させる。
5.代理母ヒツジの子宮にこれを着床させ、発生させる。

3-2-2.「ドリー」がクローンヒツジである根拠

　次に、ドリーが「クローンヒツジ」であると主張される根拠について見てみると、「核」がヒツジ成熟個体の乳腺細胞由来であり、乳腺細胞の持ち主（ドナー）と、「ドリー」とが遺伝的に同一であるから、としている。

3-2-3.「ドリー」のプロトコールを再検証する

　しかし、この「ドリー」の実験過程を検証して見ると、代理毋ヒツジの子宮に移植された細胞は、ヒツジ成熟個体の体細胞そのものでなく、乳腺細胞と未受精卵細胞という由来の異なる2つの細胞の「核置換」すなわち「ハイブリッド細胞」である。

　つまり「ドリー」は、一般に言われているような「体細胞クローン」ではない。

　そして、そこにはさらなる疑惑も存在する。「ドリー」作成のプロトコールでは、乳腺細胞の核を「マイクロピペット」で抜き取っているが、抜き取った核を「精製」するプロセスを経ていない（現在の技術では、その後の胚発生の誘導を前提とした場合、移植する核の精製は不可能）。
　これでは「核」だけを選択的に移植できたかどうか疑問である。つまり乳腺細胞の細胞質が「混入」した可能性が疑われるのだ。
　もし、このような細胞質の混入があった場合には「ドリー」の由来となったハイブリッド細胞の細胞質は「ヘテロ」であり、この細胞は「細胞質雑種（cybrid）」という事になる。これは核置換よりもさらに複雑な遺伝的要素を含んでいる事になる。

3-3.遺伝的に同一とはどういう事か？

　私はここで、遺伝的に同一かどうかを考えるにあたり、「何」が形質発現に対する遺伝情報を伝達するか、という視点から次の事を主張したい。

　「ドリー」の例では、遺伝的に同一かどうかという事を「核」だけを基準として論じられている。すなわち「核」がどの細胞に由来するか、という事である。しかし、私は「核」だけでなく、「細胞質」がどの細胞に由来するか、「細胞膜」がどの細胞に由来するか、という事も重要であると主張したい。

　特に「細胞膜」は、外部環境との情報のやり取りをする「チャネル」や、細胞接着に関する分子、接触によってお互いを認識するための分子（免疫担当細胞における抗原が理解しやすい）が存在し、大いにアイデンティティーを主張している。
　このような「ちがい」や「個性」も遺伝情報の伝達に係わっているはずである。ドリーの由来となった「ハイブリッド細胞」が、代理母ヒツジの子宮に「着床」が可能だったのも、細胞膜が「卵細胞由来」であったからであると考えるのが妥当であろう。

　HIV（ヒト免疫不全ウィルス）は、後天的にヒトに免疫不全を引き起こさせる原因ウィルスである。これは、HIVがヒトのヘルパー/インデューサーT細胞（CD4細胞）の細胞膜表面に存在する「CD4抗原」に特異的に結合する事によって感染をおこさせるからだ。
　ヘルパー/インデューサーT細胞は、細胞性免疫における「司令官」のような中心的役割を担っている。司令官を失った細胞性免疫は機能不全に陥ってしまうのだ。
　もしもHIVがCD4細胞の細胞膜の上に存在するCD4抗原と親和性が高くなかったなら、HIVはHIV（ヒト免疫不全ウイルス）では無かった（すなわち表現型が異なる）可能性が高い。
　このように「細胞膜」は大いに個性とアイデンティティーを主張している。

3-4.「ドリー」成功の裏で・・・（ドリー誕生のインパクト）

3-4-1.「ドリー」のクローン技術は安全か？

　「ドリー」の成功は、当時「画期的」なものとして、マスメディアもこぞってこれを取り上げて報じた。
　この時使われたプロトコールは、ウシ、サルなどにも適用されるに至り、それらを報じるマスメディアも、成功例ばかりを取り上げる傾向にある。これでは、あたかもこのプロトコールが確立されたクローン技術であるかのように認識されてしまうのではないか、と憂慮される。しかし実体はそのような楽観的なものではない。
　

3-4-2.「ドリー」は成功するべくして成功した実験例ではない

　「ドリー」の成功の裏で、数えきれない程の失敗例がある事をわれわれは認識しなければならない。
　その失敗例の多くは、なぜ上手く行かなかったのか「失敗の理由」が未だに不明なのである。すなわち「ドリー」は成功するべくして成功した実験例ではない。「ドリー」のようなクローン実験が成功してしまった、という事自体が「失敗」だとする研究者もいるほどである。
　胚発生の研究分野を含む「発生学」にも難問が山積している。失敗の理由がわからないのも当然かも知れない。

3-4-3.わからない事が多すぎる・・・（植物細胞の細胞融合を例に）

　クローン動物作成の例とは異なるが、先述の細胞質雑種は、植物では比較的よく研究されていて、相性問題は「不和合性（incompatibirity）」として知られている。
　このような相性問題が「ある」という事は良く知られているのだが、やはりその機序、解決手段については、植物においてもまだ良くわかっていないのが現実で、経験的に和合性の高い（compatible）組み合わせを選択するしかないようである。
（私はよく知らないのだが、ある程度不和合性を「抑える操作」が可能な事もあるらしい・・・）

　不和合性の他にも、クラミドモナスの雌雄の配偶子が合体して「接合子」を形成する時、雄の配偶子由来の葉緑体DNAは「選択的」に分解を受ける事が知られている。
　細胞融合により、不和合性が認められないとされる種間雑種でも、一方の染色体の脱落が見られたり、細胞質遺伝子がどちらかに分離する事によって、継代を重ねるにつれ、何れか一方の遺伝形質が徐々に失われる事がある。
　この場合の一方の染色体の脱落のしかた、一方の遺伝形質の失われかた、分離のしかたも「一定」ではなく、つまりは、良くわかっていない。

3-5.「ヒト・クローン」に対する私の主張

　私は「ヒト・クローン研究」あるいは「ヒト・クローン作成」に関して、次の事を主張したい。

　ヒト・クローンの研究は決して「ドリー」の様なプロトコールでは行ってはならない。クローン作成の失敗の理由、胚発生の仕組みを含め、その全容が明らでない状態では、決してヒト・クローン作成を行うべきでない。「全容」が解明される時とは、すなわち「生物学」がその幕を閉じる時である。
　それは単に「生命倫理」や戸籍上の親権者が誰かという「民法上」の問題だけではない。このようなヒト・クローン「研究」やヒト・クローン「作成」は、福祉でも医療でもなく「絶対に失敗が許されない操作」だからである。

　さらに、たとえ100％成功が見込まれる（「ドリー」とは別の）プロトコールが確立されたとしても、これを行ってはならない。
　ヒト・クローン作成は「いのちの操作」である。ヒト・クローンと言えども体細胞のドナーとは「別人」であり、独立した人格と人権がある。そのような「いのちの操作」を行う権利が誰にあるのだろうか？
　「ドリー」の様なクローン技術は、不妊治療の手段としても応用すべきではない。クローン作成は「医療行為」ではないのである。

　手を下す事によって他人の生命を終わらせる事は「殺人」として、事の重大さが良く認識されている。しかし一方で、手を下す事によって他人の生命をスタートさせる「クローン作成」は、あまり重く受け止められていないのではないか？
　人の命を終わらせるにせよ、スタートさせるにせよ「いのちの操作」である。われわれは、ある意図をもった操作により、本来あろうはずのない「第三者の生命」をスタートさせてしまう、という事も「重く」受け止めなければならない。

4-1.地球型生命の誕生？

　生命誕生のシナリオについて、次のような説明をよく耳にする。

　先ず、原始地球で、無機物から幾つかの有機物が自然に生成し、その濃度の高い所ができる。地球最初の生命は、おそらく海中の熱水噴出口のような所で産声をあげた。地球最初の生命はRNAを遺伝子としてもつ生命だった。
　RNAが原始生命の遺伝子として、DNAよりも好都合な点は幾つかある。一本鎖で安定している事、反応性が高い事、それ自身で酵素活性をもつ「リボザイム」として機能する分子が（今でも）ある事である。

　最初の生命はRNAだけから出発し（RNAワールド）、それにタンパク質を加えて翻訳の仕組みを獲得し（RNPワールド）、ついにはDNA、RNA、タンパク質、・・・と各々の分子によって機能を分担し合う、現在のような仕組み（DNAワールド）へととってかわられていった。

　現在のDNAワールドの特徴は、DNA→RNA→タンパク質という一方向の情報の流れの仕組み（セントラルドグマ）である。
　これによって、DNAは遺伝情報の安定的な保持に専念する事ができる。タンパク質はいわば「使い捨て」の機能分子で「情報の逆流」がないから、失敗を厭わず分子として多様化する事ができる。反応性の高いRNAは、DNAからタンパク質へ情報を一方向的に橋渡しする役割に都合がいい。適材適所、各々が機能を分担する仕組みによって、安定で機能的なシステムが出来上がった。

　しかし、始原生命として「RNAワールド」を想定すると地球における生命誕生の問題は易しくなるか？　というと、実はそうでもない。
　生命活動に必要な分子を、RNAだけに集約してしまえば良いので、酵素としてのタンパク質を考えなくて良い分、一見すると易しくなるように感じられるかも知れない。しかしタンパク質であれ、リボザイムであれ、酵素活性を維持するには、その立体構造、つまり「形」が重要である。
　ある決まった「形」を与えるヌクレオタイドの一時配列・・・という「条件」が増えてしまい、RNA「だけ」で多彩な立体構造の分子を構築できる可能性を考えなければならず、これはむしろ大きな「制約」という事になる。

　それに加え、もし、RNAワールドの中だけで生命活動が可能であったなら、RNAだけで生命システムが完結していたなら、その後のRNPワールド、 DNAワールドへの移行（システムの進化）が起こり得ただろうか？　そのような必要性・必然性があっただろうか？　分子進化の中立説に照らして（分子進化は保守的・・・）考えて見ると、このような移行のプロセスが存在した可能性は考えにくいのである。

4-2.核酸とタンパク質だけが生命誕生の条件か？

　「核酸とタンパク質」が「生命現象」の舞台の主役である事は、もはや疑う余地は無い。核酸が遺伝情報を保持し、遺伝情報を元に機能分子であるタンパク質が合成される。核酸の複製、転写、翻訳の機能も酵素、すなわちタンパク質が担っている。
「卵が先かニワトリが先か？」という話とからめて、地球型生命の誕生において「核酸が先かタンパク質が先か？」等と言う議論までされている。

　しかし核酸とタンパク質の存在だけが生命誕生の条件だろうか？
　もし仮に、本当に仮に、生命の維持に必要な最低限の核酸とタンパク質とが同時に存在したとしよう。たまたま、本当にたまたま、自立的に生命現象を維持する為の活性を持っていたとしよう。しかし、これだけでは何もおこらない。

　生命活動を芝居に例えると、核酸とタンパク質がすべて揃ったとしても、それだけではキャスティングボード、肝心の舞台、そして演出がないではないか。
　核酸とタンパク質は確かに重要な登場人物ではある。しかし「物語」が成立するためには、時間軸の概念とともに動的な変異が必要であり、舞台装置（場）を含めてそれに関わる全ての登場人物が物語に関わっている。

　出番に関係ない人物が舞台に上がり込んで来てしまったり、役者がどこかへ行ってしまったりしては困る。場面の順序が入れ違ったり、出演する順番が違ったり、受け答えの相手が違ったりすれば、芝居の秩序は成り立たない。

4-3.生命誕生の奇跡

　約46億年前、誕生したばかりの原始地球に生命は存在しなかった。極限状態、生まれたての地球には生命どころか有機物さえ存在しなかった。ところが現在の地球には生命が満ちあふれている。奇跡の星と言われる「地球」。生命の誕生が、どれほどの「奇跡」であるか、考えてみよう。

　生命が誕生するためには、体を構成する物質である「有機物」が必要だ。
酵素反応によらず「自然」に有機物が作られ、それがさらに「自然」に濃度勾配が形成され、ある特定の場所にある濃度以上の「局在」がおこる、と考えるのは難しい。それは、標準生成ギブスエネルギー、エントロピー増大の法則、ボルツマン分布、によって示唆される通りである。

　「核酸」についてだけ、塩基配列には意味がないものとして考えたとしても、酵素系なしに「自然に合成される確率」は、ダイヌクレオタイド、オリゴヌクレオタイドと大きくなるにつれて指数関数的に減少し、数百ベース程度であっても殆ど不可能なレベルになる。
　ましてや、特定の（意味のある）塩基配列の核酸、さらには「遺伝子」が得られる条件を与えると、その自然合成は全く期待できない。（もしも私に数学のセンスがあったなら「その確率」を演算してお示しする事ができるのだが・・・）

　タンパク質について考えても同様である。ダイペプタイド、オリゴペプタイドと、結合に供するアミノ酸の数が増えるに従い、酵素系なしに「たまたま」自然に合成される確率は指数関数的に減少する。ましてや、それが特定の（特異的な）アミノ酸の一次配列を持つ機能分子としてのタンパク質という条件を与えると、その自然合成は全く期待できない。

　それだけではない。核酸はそれ自身単独では機能できず、例え自己複製であっても多くのタンパク質との相互作用が必要である。生物の反応（代謝）には、いかなる場合でも複数の分子の「会合」が必要なのである。もちろん核酸だけでは何も生命活動は起きない。そして、どの相手とでも相互作用が可能か、と言うとそうではなく、特異性がある。
　必要な時に、必要な種類の分子だけが、必要な量存在しなければ、生命活動に都合がよくない。すなわち整合性のあるもの同士、同じ目的を持ったもの同士「だけ」を、時間的、空間的に「局在」させる必要があるのだ。

　この「局在」を成立させているものが、ほかでもない「膜（membrane）」である。

4-4.「膜系」その大いなるアイデンティティーの主張

　会合と反応（代謝）がたった一度きり・・・という単発的なものでは「生命活動」と呼ぶのには相応しくない。「生命活動」の特徴として、特異的な相互作用による継続的な代謝回転が可能でなければならない。そのような「お膳立て」を準備しているのは、DNAでもタンパク質でもなく「膜系」なのである。

　膜系の存在は、ある意味、核酸やタンパク質の自然合成以上に奇跡である。膜が無ければ、あるいは膜による包み込みの仕方に問題があれば、生命は維持できない。
　膜が自然発生し、ある目的のために自立的に都合のよいものだけを包み込むという事は考えられない。そこに「何等かの意図」「何等かの外部からの作用」を予感せざるを得ない。

　エキソサイトーシス（exocytosis）、エンドサイトーシス（endocytosis）の興味深い点は、局在の状態が「変化」する事によって、様々な分子の会合の仕方が調節される事である。そこには、膜系に「遺伝情報」が潜んでいると思わせるような「意図」を見出す事ができる。
　膜結合タンパク質の種類、位置（配位）、数（量）にも意味がある。例えば、ある代謝系では、カスケードの順番に、酵素が順序よく並んだものがあり、代謝の方向性に対しての意図が感じられる。粗面小包体も同様で、そこには「目的」と「意図」がみえる。

　細胞膜の消失、あるいは細胞膜の機能の消失は、細胞崩壊すなわち細胞の「死」を意味する。

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5.三次元の遺伝子説とDNA以外の遺伝子の候補

5-1.再び遺伝子とは？

　多細胞生物では、複数の細胞から個体が形成されている。多くの場合、同じ細胞ばかりが集まって個体を形成しているのではなく、適材適所、幾つもの異なるタイプの細胞が配位し、与えられた役割を全うして個体全体としての秩序が保たれる。

　ここで、先程の「遺伝子とは何か」について、もう一度考えてみる事にしよう。細胞の分化、形態、役割、機能に関する情報は、クロモソームDNAにのみ局在するのではなく、遺伝子の「発現調節」によっても支えられている。そして、クロモソームDNAと細胞質との「相互作用」についても述べた。形質発現に対する遺伝情報を伝達するものも「遺伝子」と定義されるので、この「相互作用」も正しくこの定義にあてはまる。

5-2.「生命システム」全体が遺伝情報の担い手・・・「三次元の遺伝子説」

　総合すると、遺伝子はDNAだけではない、と言う事である。それは「三次元の遺伝子説」というもので、遺伝子発現に際して、DNAと相互作用するあらゆる分子の時間的・空間的な存在の仕方、局在の仕方にも、遺伝情報を伝達する作用があると主張する。DNA以外の分子も立体的に、総合的に作用し、全体として「システム」を構成する事によって、はじめて遺伝情報の伝達、「生命活動」が成り立つ。役者だけを「全て」集めて来ても、芝居の本質は見えないと主張する。

　遺伝現象は、生命現象の上に成り立っているもので、切り離して考える事は出来ないものと言って良い。生命現象という非線形システムから、遺伝子としてDNAだけを、要素分解するのは大変難しいものである。
　科学の手法で生命現象の要素分解をすすめていけば、一部は確かにDNAに到達する。しかし、要素分解の結果からの再統合、あるいは生命現象のリコンストラクト（再構築：reconstruct）が可能であるかどうか・・・という事を考えると、これは全く不可能である。たとえ大腸菌のような最もプリミティブな生命であっても、リコンストラクトは「不可能」である。

　DNA以外の分子で、遺伝情報の伝わり方に関与する、あるいは生命活動に重要と思われるのは、先述の通り「膜系」である。
　細胞内膜系（endomembrane）には、リボソームの結合（粗面小包体）が見られ、分子の隔離・局在を司っており、エキソサイトーシス（exocytosis）、エンドサイトーシス（endocytosis）が見られ、チャネルが存在し、特定の意味をもつ膜結合タンパク質の「配位」が見られる。情報提示細胞と情報認識細胞は、その細胞膜に特異的な糖鎖構造の分子をもつ。

　もう一つ、細胞質の運動と局在に係わるものとして、細胞骨格系（cytoskeleton）も重要である。これら無くして、DNAだけで遺伝情報を伝達する事は不可能であり、会合のしかたによっても遺伝情報の伝わり方に違いがみられる。

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日付	発表者	ヒト遺伝子の予想総数	内　容
2001年2月12日	国際チーム	約31,000	コンピューターによる計算と、幾つかの推論とを合わせて、ヒト遺伝子の総数を約31,000と予測するに至ったと記者発表。（雑誌「ネーチャー」に論文を掲載）
2001年2月16日	セレラ・ジェノミクス社	26,000～ 38,000	ヒト・ゲノム解析結果について、雑誌「サイエンス」に論文を掲載。ヒト遺伝子の総数を26,000～38,000と予測した。

クローンでないものの例	クローンの例
・二卵性双胎・卵から発生するサケの稚魚など・種子から芽生えた植物　（自家受粉のものを含む）	・一卵性双胎・株分けによる植物・組織培養による「ラン」^※ ・2つに切断されたプラナリア

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