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遺伝情報を読み解く主体は？
ＤＮＡは生物の設計図だということですが、設計図（遺伝情報）だけでは作品（生物）は完成しないと思います。 やはり設計図をもとに作品を制作する主体（意思？）が必要だと思うのですが、その生物自身や親の意思は勿論、それに当たらないと思いますし、物理や化学法則も、二次的に生命の材料や動力を提供はしているかもしれませんが、直接遺伝情報に反応しているとは思えないのですが…この遺伝情報執行の主体にあたるようなものは存在するのでしょうか？
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私は広く言えば分子生物学を専攻しておりますので、 その視点から難しい専門用語はあまり使わずに できるだけわかりやすく書かせていただきます。 DNAは生物の設計図です。そこには、なんと言いますか、 生物が作られたり、生きいくために必要なものを維持するための 物質（タンパク質なのですが）の作り方がすべて書いてあります。 おっしゃる通り、設計図だけでは生物は完成しません。 例えるならば、 飛行機の設計図があっても、工場がなければ飛行機はできません。 また、工場があっても作ろうとする人（意思をもった人）が 作ろうと思わなければ飛行機はできません。 おそらく質問者さんは「作ろうとする人（意思をもった人）」的な のがいないと生物はできないということをおっしゃっている と思うのですがいかがでしょうか？ 生物の代謝の仕組み、卵から胎児への発生の仕組み、食べのもの消化 脳での情報の伝わり方、などなど。質問者さんが生物のどこまでを 知っていらっしゃるのか、生物を専攻されているのか全くわかりませんが、 飛行機の例えでいうならば、設計図と工場があれば 物理や化学法則だけで生物の体は出来上がります。 生命の材料や動力を提供してくれるだけで生物は出来上がります。 なぜ設計図と工場ができたのかは分かっていません、 原始地球でおこったことは予想はされていますが、 今のような生物になったのは偶然であると思います。 もし質問者さんが、それでも納得がいかないで 遺伝情報執行の主体（意思）があるはずどとおっしゃるならば それはすでに生物の分野をこえています。 宗教（神の存在）や哲学、はたまた宇宙人のしわざなど そちらの分野で考えることだと思います。
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Jagar39です。 >遺伝子情報が個体に発現されるまでの全過程が判明していて、その反応連鎖の各ファクターにおいて、それぞれの物質が律儀にその性質に従って反応しているということですね。 とんでもないです。ぜんぜん判っていません。 でも、「総論」ではあらかた判っていて、「各ファクター」でどの遺伝子がどのように関与しているかとか、どのタンパク質がどんな風に働いているか、という部分については、全容が判っている形質なんて数えるほどでしょう。 そもそも、ある１つの形質について、例えば「背が高い」という形質について、どの遺伝子がどのように関与しているかも判ってないでしょう。いったいいくつの遺伝子が関与しているのかすら判っていないのでは。 なので分子生物学者がおおぜい必要というわけです。
お礼
ご回答ありがとうございます。 研究者の地道な作業の大変さはよく聞きます。 素人が興味本位で入門書なんか読んで感心してるのは完全に「美味しいトコ取り」ですねえ。
- tatoo
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重ね重ね申し訳ありません。 ＞ですがこの例えを生物個体の発生に対応させた場合、ＤＮＡや遺伝情報に相当するものは何なのでしょうか？ この例え話には、そもそも相当するものは無いように例えています。 生物個体の発生に対応できないような例え話なのです。 ですが、無理やり氷の例え話でどこにDNA＝遺伝情報を登場させるならば、 氷自体を作る、0度以上で融けるという性質になるように作る、それらの情報がDNAに刻まれているのです。 ちょっと無理があります。でも質問者さんが私の例え話から想像した政界で説明すればこうなります。 そして、質問者さんが想像される「製造過程そのもの、もしくはシステム」、これを作るための情報もDNAに書いてあるのです。 このようなDNAを設計図ということに違和感があるでしょうか？
お礼
そうですねえ、どうして氷が融けて水になるのに設計図は不要なのに、生物個体ができあがるのにおいては、そのシステム以外に情報や設計図が必要なのかはやや疑問です。 やはりそれもシステムの一部なのではないでしょうか？ 設計図という表現だとどうしても、本体から独立して存在しているというイメージと、「それを読み解く主体」を想起してしまいますので…。 末節的な、もしくは表現上だけの問題ではあると思いますが…。
Jagar39です。 tatooさんの色水の例え話はなかなか判りやすくて良い例え話、と思って読んでいたのですが、なるほど確かに「人」が出てきたのはまずかったかも、ですね。 例え話はtatooさんに任せて(私はフルオート工場で良いと思うんですが)、他の所をフォローします。 >私は生物学は素人ですから、ここで詳しいご説明を頂いても理解は出来ないと思いますが、生物学を学べば、物理や化学法則が人間の意思のような働きをすることに納得を得られるのでしょうか？ 得られると思います。 それでももちろん謎がない、というわけではなく、生命は謎だらけなのですが、少なくとも「遺伝子とその発現」のような極めて基本的な事項に関しては「意思者」のような存在を想定しなくても良くなるでしょう。 よく「遺伝子検査」という言葉を見たり聞いたりすると思います。 遺伝子検査と一口に言ってもむちゃくちゃ範囲が広いのですが、その多くはＰＣＲという技術を利用あるいは応用しています。 一口で言えば、「ある特定のDNAを大量に複製する技術」です。 ま、なにやら難しそうに思えますが、実験の手技そのものは教えれば中学生にもできそうなほど簡単です。機械が少し高い(数十万)ですが。 まあ、タンパク質はまだまだ難物なようですが。
お礼
ご回答ありがとうございます。 ＞「遺伝子とその発現」のような極めて基本的な事項に関しては「意思者」のような存在を想定しなくても良くなるでしょう。 遺伝子情報が個体に発現されるまでの全過程が判明していて、その反応連鎖の各ファクターにおいて、それぞれの物質が律儀にその性質に従って反応しているということですね。 そうすると、人間もいずれ自己増殖システムみたいなものを作っちゃうかもしれませんね。それが永遠に不可能であるとすれば、どの部分がネックになるのかは興味あります。
- tatoo
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私の拙い例え話のせいで、質問者さんに誤解を与えたようです。 そのままでは責任を感じるので、ちょっと書かせていただきます。 せっかく例えたので色水の話ですが、私が言いたかったことを幼児とはいえ「人」を登場させてしまったところに、問題がありました。 こう考えてみてください。 青色の水が凍った青色の氷があり、その横に赤色の氷がある。 温度は23℃くらいの空間に2つの氷があるとします。 どうなるでしょうか？ おそらく溶けて、色水は混ざり紫の水ができるでしょう？ここに質問者さんがいう「主体」は存在するでしょうか？ もし存在するというのなら、どのような「主体」が存在するのでしょうか？（教えていただければさらに話がしやすくなります。） もし質問者さんが存在しないと考えるならば、なぜ氷は溶けて２つの水は混ざったのでしょうか？ もし、その答えに質問者さんが物理、化学の法則だということが当てはまるとお思いならば、その思いをもったまま次のことを読んでみてください。 ある時DNAができました。それに結合する物質Aができました。 DNAと物質Aが結合しました、するとDNAの配列（情報）を元に物質Bができました。 物質Bは物質Cを物質Dに変えました。 物質DはDNAに結合しました、するとDNAの配列（情報）を元に物質Eができました。 このようなDNAから物質が作られる過程と、先に出した色水ができる過程になにか「主体」が存在するでしょうか？ もし、存在するならば、どのような「主体」でしょうか？ さらに続けますと、物質EはDNAに結合しました、するとDNAの配列（情報）を元に物質Eができました。すると・・・・・・・・・ いつしかそのDNAをもとに作られる物質のながれは生物と呼ばれるようになりました。 そしてわれわれができているのです。ここで書きましたとおり、DNAがないと物質は作られません。DNAに書き込まれた情報を元にしか作られないのです。 よってDNAは設計図といわれているのです。
お礼
何度もお手数おかけします。 ＞青色の水が凍った青色の氷があり、その横に赤色の氷がある。 温度は23℃くらいの空間に2つの氷があるとします。 どうなるでしょうか？ ＞おそらく溶けて、色水は混ざり紫の水ができるでしょう？ここに質問者さんがいう「主体」は存在するでしょうか？ もし存在するというのなら、どのような「主体」が存在するのでしょうか？ この例えの中に「主体」は存在しないと思います。 ですがこの例えを生物個体の発生に対応させた場合、ＤＮＡや遺伝情報に相当するものは何なのでしょうか？ 多分、氷自体や、0度以上で融けるという性質そのものが遺伝情報に相当するのではないでしょうか？ だとするとそれは擬人的に「設計図」というより、製造過程そのもの、もしくはシステムと呼んだ方が素人的にはしっくりくるように思えたのです。 生物の個体が発生する過程に、主体（意思）が不要であることは納得しました。 その部分において、知識不足なりに当初の質問の答えは頂けたと思っています。
- ga111
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>つまりコンピュータ制御の無人工場みたいな…。そうであれば、その不思議はやはり起源に帰結しますねえ…。 その通りですよーん。しかも起源は分かっていません＜ポイント。 設計図（遺伝情報）は個々の細胞のなかのいくらかの蛋白によって解読され、いろいろな蛋白や、その解読蛋白自身さえ、作られます。 これらの解読行為はすべて物理学的な法則にしたがって、コンピュータ制御の無人工場みたいに行われます。＝エントロピーの法則に歯向かえません。個々の細胞自体が作品を制作する主体なんです。細胞は遺伝情報に反応、支配されています。
お礼
＞細胞は遺伝情報に反応、支配されています。 ここを突き詰めたい気がしますが、私の知識では大分勉強しないと難しそうです。 ご回答有難うございました
- tatoo
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この手の話には腐っても生物学者なので苦手ですが、乗りかかった船ってことで一応追記させてもらいます。 現在、生物がすでにあるという状況で、質問者さんの疑問はまたまた例えれば、精子と卵子が受精すると遺伝子という設計図をもとに ドミノが自然に倒れていくように次から次とステップが進んで個体は作られると言えば私は納得しますが、 質問者さんはそうではなく、受精はしても最初のドミノを倒すのに、何かしらの主体（意思）＝遺伝子情報をもとに製作しようとする何か、があり、 遺伝情報を読み取る役者に読み取らせてドミノを倒していき、その主体がステップが進めて個体は作られると思ってらっしゃるということでしょうか？ もしこの代弁が正しいならば、それに対する回答はそのような主体（意思）は存在しません（私はあくまで分子生物学者の立場から言っています）。 またまた例えで恐縮ですが、質問者さん想像してみてください。 あなたが赤色の水と青色の水を混ぜたとします。その水は紫色になりました。これはあなたが紫色になれと意思をもってそうさせたのでしょうか？ 仮にあなたは「紫色になると知っているから、無意識にそういう意思があった」とします。 それならば、紫色になるということをしらない幼児が混ぜた時はどうなるでしょうか？やはり紫色になるのは変わらないと思います。 それは物理、化学の法則でそうなっているからです。 生物も同じです。赤と青が紫になるように、DNAと物質AがあればDNAから物質Bが作られ、物質BはさらにDNAとともに物質Cを作り、 物質Aと物質Cが結合してたら物質Dになり、物質DはDNAとともに物質Eを作り・・・・とやっているうちに生物が出来上がるのです。 物理、化学の法則の繰り返しです。 ここで「混ぜる」という意思をもった人がいるから、紫色になったということを考えるかもしれません。混ぜると意思をもった主体が紫色に変えたという考えです。 この答えとしては生命の誕生までさかのぼる必要があるかもしれません。 色水の例えで言うならば、ある日いろいろな物質のたまり場で 赤色の水ができました。その横で青色の水ができました。 それが偶然混ざりましたすると紫色の水になりました。するとちょっと横でできていた緑色の水と混ざりよくわからない色の水になりました。 そしたらまた横でできていた～色の水と混ざり・・・どんどんもう止まりません。次々にいろいろな水ができます。 原始地球では、有機物のたまり場で偶然生命の材料ができて混ざり、そこから生命が誕生しました。そこから今の生命ができたのですが、そのときから DNAと物質AがあればDNAから物質Bが作られ、物質BはさらにDNAとともに物質Cを作り・・・・という物理、化学の法則にのっとった反応が始まりました。もう止まりません。物理、化学反応は止まらないんです。 といった状態が今もなお続いているのです。 質問者さんがおっしゃる主体というものが、もしあるとするならば、それは最初の有機物のたまり場を混ぜたもの、もしくは有機物を作ったもの、もしくは物質を作ったもの、もしくはこの宇宙を作ったもの、もしくはビックバンを起こしたもの、もしくはビックバンのもとになる物質（？）をつくったもの、になるわけです。 それをある人は「神」とかいうかもしれません。もしくは他の言葉があるかもしれません。 いずれにしてもそれは生物の分野を超えています。 乱文をお許しください。なかなか伝えるのが難しいです。
お礼
＞あなたが赤色の水と青色の水を混ぜたとします。その水は紫色になりました。これはあなたが紫色になれと意思をもってそうさせたのでしょうか？ 仮にあなたは「紫色になると知っているから、無意識にそういう意思があった」とします。 それならば、紫色になるということをしらない幼児が混ぜた時はどうなるでしょうか？やはり紫色になるのは変わらないと思います。 この例えでいうなら、水を混ぜる傍らに、「赤と青を混ぜなさい」と書いた設計図があって、（設計図の存在そのものではなく）字が読めないはずの幼児がその設計図通りに赤と青を混ぜることが不思議だと感じているわけです。 ただ、結局それは「設計図」「情報」という言葉に惑わされた私の屁理屈なのかもしれません。 回答を拝見し、やはり遺伝情報というのは「設計図」というより「システム」や「プログラム」、「装置」の一部という方が実態に近いのかなと思いました。 何度かご指摘のように、私の疑問は詰まるところ、生物学の分野を超えたところを求めたものかもしれません。 そして、生物学の知識を持たずに、いきなり生物学の境界を確認しようとすることは、無謀であると同時に失礼なことでもあるように思えてきました。 根気良くお付き合いいただき感謝します。
獣医師です。ウイルスが専門です。 「遺伝情報を執行する主体」とは、生物学的に簡単に言ってしまえば「細胞」です。No.1さんが書かれている「工場」とは、つまり細胞のことです。 DNAはRNA転写酵素によってRNAに翻訳され(mRNA)、そのRNAが核外に出てリボソームRNAが塩基配列を読みながらアミノ酸を合成していく、という基本的なことは高校の生物で習ったと思います。 RNA合成酵素がDNAの特定の配列にくっついて翻訳を始めるのも、リボソームRNAがmRNAの配列を読みながらアミノ酸を合成するのも、全てはこれらタンパク質の「かたち」に因っています。形が合うとくっつき、違うとくっつけない、というシンプルなことが全てを支配しています。 No.1さんが言う「あとは物理や科学法則だけで生物の体はできあがる」ということです。 なので「主体」は分子生物学的には「タンパク質である」と言えるでしょうね。 そのタンパク質は全てDNAによって設計されていますから、とどのつまり「主体は遺伝子にある」ということも言えます。 ウイルスは遺伝子とそれを包む殻だけでできている極めてシンプルな微生物です。ウイルスは「細胞」ではなく、いわば「設計図がダンボール箱に入っているだけのもの」です。 なので増殖するためには、工場すなわち細胞の中に入り、工場に自分の設計図を読ませて自分を生産させるわけです。 なのでウイルスの遺伝子は極めてシンプルです。蛋白の殻と数種類の酵素くらいしかコードしていません。その数種類のコードとは、最初に自分の遺伝子を「細胞に読める形」にしたり、ウイルスが増殖した後で細胞外に出て行くためのものだったりします。 つまり、細胞というのは設計図(遺伝子)さえあれば、それをコピーして翻訳してその設計図どおりのモノを生産する「工場」なのです。外から紛れ込んだ設計図まで生産するわけです。 さらに、細胞をそのような「工場」に設計したのも遺伝子です。 また、遺伝子は単に「設計図」というだけではなく、例えば「血糖値が低い時はインシュリンを生産して分泌する」というような「制御」も書かれています。 つまり、単なる設計図ではなく、プログラムのようなものです。 なのでまとめると、遺伝情報を執行する主体は、細胞でありタンパク質であり、遺伝子そのものであるわけです。
お礼
なるほど、細胞一つ一つが生物を作る材料であると同時に、工場の工員でもあり、生物という作品の精密さ、複雑さはタンパク質の性質、構造の複雑さに根拠付けられるということですね。 大分理解が深まると同時に、新たな疑問も出てきますが、これ以上は少し自分で勉強しないと厳しそうです。 有難うございました。
ＤＮＡは生物の設計図だということですが、設計図（遺伝情報）だけでは作品（生物）は完成しないと思います。 ＞その通りです。 遺伝子は料理のレシピのようなものです。カレーライスは、肉とたまねぎとカレー粉を基本にしていますが、塩やこしょうの入れ方はさまざま、火加減の違いなどもあって、いろいろな味のカレーができます。 生き物も同じで、人間の基本を決める遺伝子はありますが、それによって背の高さなどが厳密に決まるわけではありません。体が形作られるときの環境の違いで、遺伝子の働きも変わってきます。 つまり「遺伝情報執行の主体にあたるようなもの」とは、体が形作られるときの環境です。
お礼
ご回答ありがとうございます。 環境によって、設計図通りに作品が完成するとは限らないということですね。 でもそれは「遺伝情報執行の主体」ではなく「遺伝情報の正確な執行を妨げる主体」なのではないでしょうか？
お礼
ご回答ありがとうございます。 ＞おそらく質問者さんは「作ろうとする人（意思をもった人）」的な のがいないと生物はできないということをおっしゃっている と思うのですがいかがでしょうか？ おっしゃる通りです。私の拙い質問の内容を大変的確に汲み取って頂いたように思います。 ＞飛行機の例えでいうならば、設計図と工場があれば 物理や化学法則だけで生物の体は出来上がります。 生命の材料や動力を提供してくれるだけで生物は出来上がります。 とのことですが、現実の飛行機は設計図と工場だけでは作られませんよね。 でも、物理や化学法則を利用して作られているということにおいては、生物も飛行機も同様かと思います。 飛行機製造に有って、生物製造に無いものは人間の意思に基づく行動だと思います。 この人間の意思というものは或いは哲学の領域に属するものかもしれません。 では、生物の（起源ということではなく、個体の）製造過程においては、人間の意思のようなブラックボックスみたいなものが無いのだろうか？というのがやはり疑問ではあります。 私は生物学は素人ですから、ここで詳しいご説明を頂いても理解は出来ないと思いますが、生物学を学べば、物理や化学法則が人間の意思のような働きをすることに納得を得られるのでしょうか？ だとすると、それはコンピュータのプログラムみたいなものでしょうか？つまりコンピュータ制御の無人工場みたいな…。 そうであれば、その不思議はやはり起源に帰結しますねえ…。