エドワード・B・ルイス：ノーベル生理学・医学賞受賞の発生遺伝学者（ショウジョウバエ研究）
エドワード・B・ルイス（Edward B. Lewis、1918年5月20日 - 2004年7月21日）は、アメリカの遺伝学者。彼は1995年のノーベル生理学・医学賞を受賞しています。
ルイスはペンシルバニア州ウィルクス・バレー生まれで、1939年にミネソタ大学で生物統計学の学士号を取得した。
1942年、ルイスはカリフォルニア工科大学（Caltech）で博士号を取得し、アルフレッド・スターテバントの指導の下、ショウジョウバエ・メラノガスターの研究に取り組みました。
第二次世界大戦中にアメリカ空軍で気象学者として勤務した後、1946年にカリフォルニア工科大学の教授に就任し、1956年には生物学教授に任命されました。1956年に生物学教授、1966年にはトーマス・ハント・モーガン生物学教授に任命されました。
ノーベル賞を受賞したショウジョウバエの研究は、発生遺伝学の分野を確立し、動物の発生を制御する普遍的で進化的に保存された戦略の現在の理解の基礎を築きました。
遺伝学、発生生物学、放射線、がんの分野での主要な著書は一冊の本にまとめられています。
生涯と経歴の概要
ルイスはペンシルバニア州ウィルクス・バレーで生まれ、大学では統計学的素養を得たうえで遺伝学へと進みました。博士課程ではショウジョウバエを用いた遺伝学研究に従事し、戦時中の気象学者としての勤務を経て1946年にカリフォルニア工科大学に戻り、以後長年にわたり同大学で研究・教育を続けました。1956年に生物学教授、1966年にトーマス・ハント・モーガン生物学教授に就任しました。
研究の内容と業績
ルイスの代表的な業績は、ショウジョウバエ・メラノガスターをモデルにした「ホメオティック（homeotic）遺伝子」の研究です。彼はbithorax complex（bithorax複合体）などの一連の遺伝子を詳細に解析し、各遺伝子が胚の前後軸に沿った体節の＜アイデンティティ（恒常性、形態の決定）＞を決定することを示しました。具体的には、ある遺伝子の変異が体節を別の体節に変換してしまう（例えば胸部が複胸になる等）ことを明らかにし、遺伝子が形態形成に果たす決定的役割を示しました。
また、ルイスは遺伝子の配列上の位置と胚での遺伝子発現の空間的順序が対応する「コリネアリティ（colinearity）」という概念を提示しました。この考えは後にホメオボックス（homeobox）配列の発見により、ショウジョウバエからヒトに至るまで多くの動物で保存されているHOX遺伝子群の存在と結びつき、発生生物学と進化生物学（evo-devo）に大きな影響を与えました。
ノーベル賞とその意義
1995年、ルイスはクリスティーネ・ヌースライン＝フォルデ（Christiane Nüsslein-Volhard）およびエリック・ウィスハウス（Eric Wieschaus）とともに、初期胚発生における遺伝的制御の解明に対してノーベル生理学・医学賞を受賞しました。ヌースライン＝フォルデとウィスハウスが胚のセグメンテーションに関わる多数の遺伝子を大規模スクリーニングで同定したのに対し、ルイスはそれらを含む遺伝子ネットワークの上流で働くホメオティック遺伝子の役割を明確にし、胚の形づくりの基本原理を構築しました。
影響と遺産
ルイスの研究は「どの遺伝子がどのようにして個々の体節や器官の形を決めるのか」という問いに対する基礎を築き、発生の遺伝学的原理が種を超えて保存されていることを示しました。この知見は発生生物学のみならず進化学、再生医療、がん研究など広範な分野に応用されています。ルイスの多数の論文や講義は後進の研究者に大きな影響を与え、分野の基盤的文献として引用され続けています。
著作と参考文献
ルイスは研究論文の他、遺伝学・発生生物学・放射線・がん研究に関する主要な著述を残しました。これらの成果は論文集や回顧録としてまとめられており、発生遺伝学の歴史と理論を学ぶうえで重要な資料となっています。
晩年と死去
ルイスは2004年7月21日に死去しました。彼の研究は今日も広く引用され、発生生物学と遺伝学の基礎を築いた業績として高く評価されています。
放射線の影響
1950年代、ルイス氏は、がんの原因として考えられるX線や核の降下物などの放射線の影響を研究した。彼は、広島・長崎の原爆被爆者、放射線技師、Ｘ線を浴びた患者の医療記録を調べました。ルイスさんは「放射線による健康被害は過小評価されてきた」と結論づけた。ルイスはサイエンス誌や他の雑誌に論文を発表し、1957年に米国議会の原子エネルギー委員会で発表しました。
科学的なレベルでの議論では、「閾値理論」が有効なのか、それともルイス氏が主張するように、放射能の影響は「閾値のない直線的なもの」であり、すべての被曝は長期的な累積的影響をもたらすのか、ということが重要な問題となった。
発達を制御する遺伝子
ショウジョウバエを用いた一連の実験で、ルイスは、タンパク質が標的遺伝子の調節領域に結合している遺伝子の複合体を同定することができた。後者は、生物の最終的な発生を指示する細胞プロセスを活性化したり抑制したりする。
さらに、これらの制御遺伝子の配列は、染色体内の遺伝子座の順序が、体に沿ったセグメントで発現する遺伝子座の順序と類似していることを示しています。それだけでなく、このマスター制御遺伝子のクラスターが、すべての高等生物の発生をプログラムしているのです。
それぞれの遺伝子には、ホメオボックスと呼ばれる顕著に保存されたDNA配列が含まれている。このことは、この複合体自体が遺伝子の複製によって生じたことを示唆している。
ルイスはノーベル講演の中で、「最終的には、動物界全体の[制御複合体]を比較することで、生物だけでなく[制御遺伝子]がどのように進化してきたのかを知ることができるはずです」と述べています。
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質問と回答
Q: エドワード・B・ルイスとはどのような人物ですか?
A: エドワード・B・ルイスはアメリカの遺伝学者で、1995年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。
Q:エドワード・B・ルイスはいつ、どこで生まれましたか?
A: エドワード・B・ルイスは1918年5月20日にペンシルバニア州ウィルクスバーレで生まれました。
Q: エドワード・B・ルイスは1939年にミネソタ大学でどのような学位を取得しましたか?
A: エドワード・B・ルイスは、1939年にミネソタ大学で生物統計学の学士号を取得しました。
Q: エドワード・B・ルイスはどこで博士号を取得し、どのようなテーマで研究を行ったのですか?
A: エドワード・B・ルイスは1942年にカリフォルニア工科大学で博士号を取得し、アルフレッド・スターテバントの指導の下、キイロショウジョウバエの研究に従事しました。
Q:エドワード・B・ルイスはショウジョウバエの研究で何を成し遂げましたか?
A: エドワード・B・ルイスは発生遺伝学の分野を確立し、動物の発生を制御する普遍的で進化的に保存された戦略に関する現在の理解の基礎を築きました。
Q:1966年、エドワード・B・ルイスはカリフォルニア工科大学で何に任命されたのですか?
A: エドワード・B・ルイスは、1966年にカリフォルニア工科大学のトーマス・ハント・モーガン生物学教授に任命されました。
Q: エドワード・B・ルイスの主な著書はどこにありますか?
A: エドワード・B・ルイスの遺伝学、発生生物学、放射線、癌の分野における主な著書は以下の通りです。
