自分勝手なDNA
利己的DNAとは、2つの異なる性質を持つDNAの配列を指す用語です。
リチャード・ドーキンスは1976年の著書『利己的な遺伝子』の中で、真核生物ゲノムのノンコーディングDNAが発見されたときに利己的なDNAの概念を提案した。1980年には、雑誌『ネイチャー』に掲載された2つの論文がこの概念を拡大して論じています。そのうちの一つの記事によると
自然淘汰の理論は、より一般的な定式化では、複製する主体間の競争を扱います。そのような競争の中では、効率の良い複製者は、効率の悪い競争相手を犠牲にして数を増やしていくことを示しています。十分な時間が経過すると、最も効率的な複製者だけが生き残る。
-salescapeZs_2009camsL.E. Orgel & F.H.C. Crick, Selfish DNA: the ultimate parasite.
正常な遺伝学的機能を持つ DNA は、その制御する細胞を操作することで複製に影響を与える「複製する存在」と見なすことができるかもしれません。対照的に、利己的なDNAのユニットは、細胞内の既存のメカニズムを利用して、他の点で生物のフィットネスに影響を与えることなく増殖する可能性があります。
利己的なDNAと遺伝的に機能的なDNAの間には鋭い境界線はありません。また、あるノンコーディングDNAの単位が機能的に重要なのかどうか、重要な場合にはどのような方法で重要なのかを見極めることはしばしば困難です。さらに言えば、利己的なDNAとある種のウイルスを区別することは必ずしも容易ではありません。
思想の歴史
いくつかの遺伝的要素が生物にとって有用でないかもしれないという考えは、新しいものではありません。1928年、ロシアの遺伝学者がショウジョウバエのX染色体を報告した。彼は、その結果、女性に偏った性比が生じ、集団を絶滅に追い込む可能性があると主張しました。
1941年には、両親から受け継いだ正常な核遺伝子と片方の親（メス）から受け継いだミトコンドリア遺伝子の間に競合があるのではないかということが初めて示唆されました。これは植物の細胞質的な雄性不稔につながる可能性がある。
同じ頃、利己的な遺伝的要素の他のいくつかの例が報告された。例えば、あるトウモロコシの遺伝学者は、染色体のつまみがトウモロコシのメスの減数分裂駆動につながっていることを説明した。減数分裂駆動とは、遺伝子の1つのコピーが、予想される50％以上の確率で子孫に受け継がれることです。
スウェーデンの植物学者であり、細胞遺伝学者でもあるグンナル・エスターグレンは、1945年に、染色体が「寄生」する性質を持っているために、集団の中で拡散する可能性があることを指摘しています。多くの場合、これらの染色体は、それを持つ種にとっては全く有用な機能を持たないが、しばしば寄生のみの存在となっている。B染色体は植物にとって有用なものではなく、自分自身にとって有用なものであればよいのです。- グンナル・エスターグレン
そして、1950年代初頭、バーバラ・マクリントックは「移入可能な要素」の存在を記した一連の論文を発表しました。これらは、利己的な遺伝要素の中でも成功したものです。この「トランスポーザブル要素」の発見により、彼女は1983年にノーベル医学・生理学賞を受賞しています。
質問と回答
Q: Selfish DNAとは何ですか?
A: 利己的なDNAとは、ゲノム中に自分のコピーを多く形成して拡散する能力を持ち、宿主である生物の生殖成功に役立たないという2つの性質を持つDNA配列のことを指します。
Q: 利己的なDNAというアイデアを最初に提案したのは誰ですか?
A: リチャード・ドーキンスが1976年に出版した『利己的な遺伝子』の中で、利己的なDNAという考え方を初めて提唱しました。
Q: オーゲルとクリックは、この考え方をどのように発展させたのですか?
A: オーゲルとクリックは、1980年に『ネイチャー』誌に発表した論文で、この概念をさらに発展させ、複製体が互いに競争することで自然選択がどのように機能するかを論じた。彼らは、より効率的な複製体が、時間の経過とともに、より効率の悪い競争相手を犠牲にして増えていくと主張しました。
Q: 通常の遺伝的機能を持つDNAはどのように複製されるのですか?
A: 通常の遺伝的機能DNAは、それが制御する細胞を操作することによって複製を行う。
Q: 利己的なDNAとウィルスの共通点は何ですか?
A:利己的なDNAは、細胞の体力に影響を与えずに増殖するために、細胞内の既存のメカニズムを利用する能力などの共通点があるため、ある種のウイルスと区別することが困難な場合があります。
Q: 利己的なDNAと遺伝的に機能的なDNAの間に明確な境界線はあるのでしょうか?
A:いいえ。非コードDNAの単位が機能的に重要かどうか、重要な場合、それが生物の体力にどのような影響を与えるかを判断するのは難しいので、この2つの概念の間に明確な境界線は存在しません。
Q: ノンコーディングDNAが研究された結果、何が発見されたのですか?
A: ノンコーディングDNAが研究されたとき、ゲノム内で自分のコピーを増やすことで広がるが、生物の繁殖には役立たないという2つの性質を持っていることがわかりました。
