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トランスダクション:生理学・遺伝学・工学における変換過程

トランスダクションとは、信号、エネルギー、情報の形態を別の形態へ変換する過程である。生理学の感覚信号、遺伝学のファージ媒介性遺伝子移動、工学の変換器・センサーなどで用いられる。

概要

トランスダクションは、信号、エネルギー、または情報の一形態を別の形態へ変換することを指す、広義の科学用語である。分野ごとに、互いに異なるが関連する変換を表すために用いられる。例えば、生理学では感覚事象が神経信号になる過程、微生物学では生物間で遺伝物質が移動する過程、工学および計測機器の分野ではエネルギーや情報の変換を意味する。

生理学的トランスダクション

生理学では、しばしば感覚トランスダクションとも呼ばれ、特殊化した受容細胞またはタンパク質が物理的・化学的刺激を検出し、神経系が解釈できる電気的または生化学的信号を生み出す。例としては、光に応答する眼の光受容体、機械的振動を検出する内耳の有毛細胞、味覚や嗅覚に応答する化学受容体がある。詳しくは生理学的トランスダクションを参照。

遺伝的トランスダクション

遺伝学においてトランスダクションとは、ウイルスまたはウイルス粒子によって媒介される、ある細胞から別の細胞へのDNAの移動を指す。バクテリオファージは宿主細菌のDNAを取り込み、新たな宿主へ送り届けることができ、これにより水平遺伝子伝達が可能になる。この過程は、パッケージングされるDNAの選択様式に応じて、一般形質導入と特殊形質導入に分類される。ウイルスベクターは、実験室での遺伝子導入および臨床研究において、関連する原理を利用している。詳細は遺伝的トランスダクションを参照。

工学と計測機器

工学ではこの語は、エネルギーまたは物理量を読み取り可能な信号に変換する装置や過程を表す。変換器には、マイクロホン(音から電気信号)、スピーカー(電気信号から音)、熱電対(温度から電圧)、ひずみゲージのほか、計測・制御システムで使用される多種多様なセンサーが含まれる。電子的な信号調整やアナログ・デジタル変換は、一般的な後続工程である。

歴史、区別と重要性

この語は「横切って導く」を意味する語根に由来し、各分野が適切な理論と手段を発展させるなかで、それぞれ独立に採用してきた。重要な区別として、トランスダクションは単なる輸送ではなく変換を意味する。遺伝的トランスダクションは、遊離DNAの取り込みである形質転換、および直接接触によるDNA移動である接合とは異なる。感覚トランスダクションも、高次の解釈を伴う知覚とは区別される。生の入力を利用可能な信号へ結び付けるため、トランスダクションは感知、通信、バイオテクノロジー、多くの応用技術の中心的要素である。

関連項目

著者

AlegsaOnline.com トランスダクション:生理学・遺伝学・工学における変換過程

URL: https://ja.alegsaonline.com/art/101143

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