亀頭増大の利用状況

いったい何をしているのだろうか？「たんぱく質の設計図」である遺伝子から転写されたｍＲＮＡは、それ自身が何か役割を果たしているというわけではなくリボスイッチなどの例外はあるが、その塩基配列がリボソームにおいて翻訳されることによって、そこからたんぱく質が作られる。
一方それ以外のＲＮＡ、すなわち「ＲＮＡの設計図」から作られるＲＮＡは全て、ＲＮＡとして何らかの役割を果たしている。
このような、リボソームでたんぱく質に翻訳されず、それ自身が役割を持ってはたらいているＲＮＡのことを「ノンーコーディングＲＮＡ」と言う。
日本語では「非翻訳ＲＮＡ」となる。
どうやら細胞の中には、ゲノムの七、八〇パーセント以上から転写された「非翻訳ＲＮ測Ａ」がたくさん存在し、そこで何かをしているらしい。
もっとも、セントラルドグマの構成メンバーである「古典的なｔＲＮＡやｒＲＮＡも、そもそもそれ自体が役割を持っているから、これらも「非翻訳ＲＮＡ」の一種である。
が、それ以外にも、驚くほど多様なＲＮＡの世界が細胞の中で展開され、私たちがまだ知らない何かを行っているらしいのだ。
その何かを、最新の分子生物学は徐々に明らかにしつつあるが、まだまだ謎は多すぎる。
これまでにも、たとえばｍＲＮＡのスプライシングには「ｓｎＲＮＡ」と呼ばれる比較的短いＲＮＡ分子が関与しているとかいったように、いくつかの低分子ＲＮＡ分子が、それぞれの局面においてある役割を演じていることが知られていた。
これらに加え、ｍＲＮＡがリボソームに到達するまでの間に、これを途中でブロックすることで、その遺伝子からたんぱく質ができないようにコントロールするメカニズム、「ＲＮＡ干渉」が二十世紀末に発見され、そして「Ｆ」によって「ＲＮＡの新大陸」が発見されるに及んで、非翻訳ＲＮＡの世界は一気に拡がったのである。
硲ＲＮＡ研究の勢いは止まらない。
二〇〇六年のノーベル生理学医学賞は、転写研究におけるRヘの同年のノーベル化学賞授賞と並んで、この「ＲＮＡ干渉」の発見者、A7（一九五九～）とCu（一九六〇～）に与えられた。
ＲＮＡ干渉という現象は、もともと人工的にｍＲＮＡのはたらきをブロックして、その遺伝子の役割を解析する手法の一つとして発見されたものだが、生体内でも実際に、ｍＲＮＡがリボソームにまでたどりつき、そこでたんぱく質合成が行われるか否かは、「マイクロＲＮＡ（ｍ・一ＲＮＡ）」、あるいは「低分子干渉ＲＮＡ（ｓ・一ＲＮＡ）」などと呼ばれる低分子のＲＮＡによって、絶妙にコントロールされているらしい。
つまり、ＤＮＡからｍＲＮＡが転写された後、その塩基配列が正常にたんぱく質へと翻訳されるために、他のＲＮＡがきちんとそこに居て、まるでたんぱく質合成の司令塔であるかのようにｍＲＮＡの交通整理をしているのだ。
その目的は、かつてはウイルスが侵入したときの防御のため、というのが一般的な考託外から導入されたが、最近ではＲＮＡ干渉は、通常の遺伝子抑制メカニズム（サイレンジンクなど）の一端であると考えられるようになっている。
いずれにせよ、もし私たちが細胞の中の分子の世界に放り込まれたら、ＲＮＡの機能をＲＮＡがコントロールするという、ＲＮＡ同士の見事な連携プレーを目の当たりにするのはほぼ間違いない。
こうなってくると、ＲＮＡと一言で呼ぶのが乱暴すぎるくらいに、ＲＮＡは多様なことがわかる。
恐ろしいほどの実力を持っている。
ＤＮＡを「設計図」と例えることにそう問題はない。
しかし、ここまでに出てきたＲＮＡの役割は、ある時はコピーであるし、また材料の配送業者でもあり、工場のラインのもとでもあり……と、とにかく大変に多彩である。
もともとは共通の四種類の塩基で作られているために、「ＲＮＡ」というグループわけになっているものの、形の多様性ゆえに、はたらきも多様になっているのだ。
能あるタカはツメを隠す自然科学の未来は、常に人智を越えたところに存在する。
そうでなくては、自然科学認恐るべき実力者RNAの発展は望めない。
かつての人類は、石油や石炭、そして電気というものの存在を知らなかったが、今ではその全てを知り、その性質を知り、その用法を知っている。
もっともその結果、地球に対し悪影響を及ぼし始めているが、ここではそれを話題にはすまい。
近い将来、人類はこう述懐するだろう。
かつての人類は、ＲＮＡの存在を知らなかったが、今ではその全てを知っている、と。
ＤＮＡのかなりの部分からＲＮＡが転写されることがわかってくると、一つの疑問が生じる。
それは、ＤＮＡとＲＮＡの関係を、これまで同様に「ＤＮＡ－ＲＮＡ」という遺伝情報の流れとして、今後も見なしていって果たして本当にいいのかどうか、という疑問である。
ＤＮＡを一〇〇とした場合のＲＮＡの対応度（ここでは、ＤＮＡのうち何パーセントがＲＮＡとして転写されるかの度合いを指す）は、これまでは一桁からせいぜい一〇であったのが、少なくともマウスゲノムでは「Ｆ」が明らかにしたように、七〇以上にまで跳ね上がったのだ。
私たちのゲノムには、一部ＤＮＡ鑑定などに利用される「反復配列」と呼ばれる、これこそ機能的には「ジャンク」とされる部分が大量に存在するが、生物の進化を遡っていき、たとえば大腸菌にまで至ってしまうと、こうした余分な部分はほとんど存在しなくなる。
ということは、進化を遡れば、かつてＤＮＡに対するＲＮＡの対応度が一〇〇であった時代が、ひょっとしたらあったのかもしれない。
いや、おそらくあったに違いない。
対応度が一〇〇で、しかもはたらきはこれまで述べた通り、実に多様である。
そうなると、どうもこれまでのようにＲＮＡを軽くは見ていられないのではないだろうか。
ＲＮＡが何か、人智を超えた途方もないことをやっているようだと、人類は最近ようやく気付き始めたのである。
生命現象を支える、この二つの核酸についてご理解いただいたところで、はるか遠い昔の彼方へと、その思いを馳せてみよう。
ただしそれは、恐竜が繁栄していた、たかだか数千万～一億年前のことではなく、また様々な生物の種類が爆発的に誕生したとされるカンブリア紀のような、これもたかだか五～六億年程度前のことではない。
とは言っても、我々の物質としての存在自体がなかったとされる、ビッグバン以前の昔ほど遡るわけでもない。
考えてみれば、一番想像するのが難しい時期というのが、地球が生まれてから生命が沢ドよりもはるかに単純な物質だ。
では太古の昔に、たんぱく質だけが存在していたという状況があったのか？しかし、たんぱく質の情報はＤＮＡに乗っているはずだ……。
［ニワトリが先か卵が先か］という設問は、いくらさかのぼっても答えには永久に至らない「無限大発散」のパラドックスとしてあまりにも有名だが、このＤＮＡとたんぱく質、そのどちらが先かというかつてあった難問も、まさにこれに相当していたのである。
しかし、この問題にある程度の解答を与えたと考えられているのが、セントラルドグマにおいてＤＮＡとたんぱく質の問に位置するＲＮＡなのである。
大昔、ＲＮＡがＤＮＡとたんぱく質の両方の役割を果たしていた時代があったのではないか、と考えられているのだ。
実際、ＤＮＡとＲＮＡとを比較すると、ＲＮＡの方が古くから地球上に存在していたと考えられる「証拠」がいくつかある。
ところがＲＮＡの中には、スプライソソームの力を借りることなく、自分の力でスプライシングを行えるものがあることがわかったのだ。
Cらが発見したのはこれである。
彼らは、自己スプライシングを行うことができるＲＮＡを一九八二年、テトラヒメナというゾウリムシの仲間の原生動物から発見した。
このＲＮＡは、正確に言えばｍＲＮＡではなく、「ＲＮＡ御三家」の残りの二つのうちの一つ、「リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）」たった。
じつはｒＲＮＡも、それが最初にＤＮＡ上の「ｒＲＮＡ遺伝子」から合成されたときには、やはり余計なイントロンがあるのである。
そしてその翌年、A6らは、大腸菌の「トランスファーＲＮＡ（ｔＲＮＡ）」の成熟に関わる酵素である「リボヌクレアーゼＰ」（この酵素はＲＮＡとたんぱく質からできている）の分子のうちＲＮＡ部分に、ｔＲＮＡの成熟に関わる触媒活性があることを発見したのであった。
A6とCの発見以降、様々なリボザイムが発見されてきた。
じつは、細胞質に無数に存在する粒子、セントラルドグマのところで「工場」にもたとえた、たんぱく質合成装置である「リボソーム」も、リボザイムが大きく関わるものの一つだ。
リボソームは、細胞質（核やミトコンドリアなどが浮かんでいる細胞の実質部分）の中に無数に存在している。
工場のようなところではあるが、細胞全体からみると、小さな小さな粒々に見える。
リボソームは、細胞質の中に満点の夜空の星粒のように、きわめてたくさん浮かんでいるのである。
核の中で作られたｍＲＮＡが、核膜を通って細胞質に到達すると、きら星のごとく浮かんでいたリボソームの一つがこのｍＲＮＡに取り付き、これがｍＲＮＡの上を動きながらその遺伝情報を読み取り、その指定通りにアミノ酸を次々に結合させてたんぱく質を作り出す。
このリボソームは、ｒＲＮＡとたんぱく質からなる巨大な複合体であることがわかっている。
リボソームは大きくわけて二つのパーツに分かれ、それぞれのパーツのことを「リボソーム－サブユニット」と呼ぶが、それぞれのサブユニットは、「リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）」と、数十種類にもおよぶたんぱく質（リボソームたんぱく質）から組み立てられている。
以前は、リボソームになぜＲＮＡが含まれているのかがよくわかっておらず、このｒＲＮＡはリボソームの骨組みのような役割を果たしているのではないかとも考えられていた。
そして、たんぱく質を合成する（アミノ酸をつなぐ）反応は、リボソームＲＮＡ編集には、こうした新たな塩基の挿入や、塩基の削除のほかにも、既存の塩基が別のものに変わってしまうものもある。
よく調べられているのが、ｍＲＮＡ上のアデテノ（Ａ）がイノシン（一）に変化してしまうもの、またシトシン（Ｃ）がウラシル（Ｕ）に変化してしまうものである。
こうした現象は、現在では植物からヒトまで幅広く存在していることが明らかとなっている。
それにしても設計図を勝手に書き換えるとはいったいどういうことか。
このＲＮＡ編集が、生物にとってどんな意味があるのかについては、様々な説がある。
最も有力なのが、最小限の遺伝子からなるべく多くの種類のたんぱく質を作り出すためにＲＮＡ編集が発達してきた、というものである。
また、細胞の中に存在する「オルガネラ（細胞内小器官）」と呼ばれる小さな構造体のうち、「ミトコンドリア」と「葉緑体」におけるＲＮＡ編集では、ＤＮＡのレベルで変異が起こっても、ＲＮＡのレベルで“編集”してそれを元に戻すことで、作られるたんぱく質を正常に保っているのではないか、とも言われている。
ここから言えることは、ＲＮＡはＤＮＡとは違い、とてもフレキシブルだということだ。
ＤＮＡが、年を取って頭が堅くなり、融通が利かなくなった人間だとすれば、まるでＲＮＡは、頭が柔軟でいろんなことに適応可能な、若いフレッシュな人間のようだ。
さらにｍＲＮＡには、やはり単なるコピーには留まらない積極的な役割がある。
これは、バクテリアで主に見つかっている現象だ。
じつはｍＲＮＡの最初に合成される方の末端（ｙ末端側という）には、ある秘密がある。
ｍＲＮＡの両端には、じつはどのアミノ酸の情報もなく、「非翻訳領域」とよばれている。
つまりｍＲＮＡは、二つの非翻訳領域の間に、たんぱく質の設計図である「翻訳領域」がはさまれたような形をしている。
この非翻訳領域のうち、ｙ末端側の非翻訳領域に、「リボスイッチ」と呼ばれるはたらきがあることが知られている。
ある物質ａと、その物質ａを作り出す酵素Ａの遺伝子Ａがあった場今を想定してみよ遺伝子Ａの発現が活発になり、ｍＲＮＡがたくさん作り出される。
すると当然、リボソームにおけるたんぱく質合成も活発になり、そのたんぱく質、すなわち酵素Ａがたくさん作り出され、その酵素Ａがはたらいて、作られた物質ａの細胞内濃度がどんどん上昇する。
すると面白いことに、ある時点で、大量に作られた物質ａが、遺伝子Ａから転写されるｍＲＮＡの「リボスイッチ」に結合する。
その結果、ｍＲＮＡの形が変化してしまう。
すると、合成が途中でストップしてしまったり、またリボソームでの翻訳がスタートできなくなってしまったりする。
その名の通り「スイッチ－オフ」になってしまうのだ。
つまり、ｍＲＮＡは単なるコピー分子ではなく、センサーのような感知システムを使って自身の発現を止めるといった発現調節を、自分自身で行えるという機能を持った分子だったのである。
ｍＲＮＡは、自分自身が作り出すたんぱく質が仕事をし過ぎないよう、これを防いでいるのだ。
製造物責任法は、すでに細胞のレベルで整備されていたのである。
ＲＮＡはゲノムの大部分から作り出される最近、「ゲノム」という言葉をよく目や耳にされることと思う。
この「ゲノム」とは認生物がそれぞれの細胞（の核）の中にもっているＤＮＡの全塩基配列のことである。
すでに述べた通り、ＤＮＡの中で遺伝子にあたるのはごく一部分である。
そのため、これまで、ゲノム中で遺伝子、つまり意味のある部分は数パーセントに過ぎず、残りのほとんどは「ジャンク」、すなわち何の意味もない部分であると思われていた。
この場合「意味がある」とは、たんぱく質の設計図たる遺伝子が乗っているとか、その遺伝子の転写調節に重要な役割を果たしているとかといったように、その塩基配列が何らかのアクションを起こしていることを意味している。
ところが二〇〇五年九月、R一研究所のKoプロジェクト「Ｆ」によって、これまでの「遺伝子観」を覆すような発見がなされた。
マウスゲノムの七〇パーセント以上が、じつはＲＮＡとして転写されていることが発見されたのである。
これらがすべて「ＲＮＡの設計図」であったというわけだ。
逆にいえば、もしかするとマウスのＤＮＡの持つ情報の七〇パーセント以上は、ＲＮＡの形で保存されているということなのかもしれない。
ヒトの場合、たんぱく質の設計図である「遺伝子」は、ゲノム全体のニパーセント程度である。
もしマウスと同じように、ヒトのゲノムでもその七〇パーセント以上がＲＮＡに転写されているのなら、これらのＲＮＡは、果たして何のために転写され、どのような役割を担っているのだろうか？たんぱく質の設計図でないとしたら、コピーされたものは。

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