エイブリー(もしくはアベリー)はカナダに生まれ、アメリカで医師・研究者としてはたらいた人物です。彼の実験は遺伝学史・生物学史上重要な役割を果たしたのですが、その意味を理解するには、時代背景やその前後に行われたほかの科学者の研究を知らなくてはならない。
大学で生物学を学び、現在は講師としても活動しているオノヅカユウに解説してもらおう。
ライター/小野塚ユウ
生物学を中心に幅広く講義をする理系現役講師。大学時代の長い研究生活で得た知識をもとに日々奮闘中。「楽しくわかりやすい科学の授業」が目標。
はじめに
皆さんご存じの通り、生物の体の設計図である遺伝情報(ゲノム)はDNAに存在しています。最近はこれが常識のようになり、遺伝子やゲノムといった言葉がニュースから聞こえてくることも増えました。
しかしながら、「遺伝情報がDNAにある」という事実が研究者の間で解明されたのは、20世紀も半ば。比較的最近の出来事といえます。
今回のテーマである”エイブリーの実験”は、遺伝情報がDNAに存在しているということを証明した歴史的な実験です。エイブリーの実験が契機となり、DNAという物質の本格的な研究が進み始めました。
時代背景
実験の具体的なお話に入る前に、エイブリーの時代にDNAや遺伝子がどのように認識されていたのかを把握したいとおもいます。
遺伝学の本格的なスタートは1900年に”メンデルの法則”が“再発見”されたころといえるでしょう。数十年前に司祭メンデルが発見し、それから忘れ去られていた遺伝の法則が、3人の科学者によってその価値を見出され、生物学者の間に広く知れ渡ることになりました。
さらに、1902年には染色体説が提唱され、1920年代には遺伝情報の基本単位=遺伝子の存在や、それが染色体上にあるようだ、という知識が広まります。
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ここからが問題でした。染色体という構造物はタンパク質とDNAによって構成されています。遺伝情報が暗号のように記録されているのだとしたら、それはタンパク質の方にあるのか、それともDNAなのか…多くの生物学者は「タンパク質の方に遺伝情報が存在する」と考えたのです。
このころすでに、タンパク質の多様性や生体内での重要性がよく知られていました。1900年ごろにエミール・フィッシャーがアミノ酸からペプチドを合成することに成功したこともあり、単純な物質から複雑な物質まで、生物のあらゆるパーツをつくっているタンパク質に注目が集まっていた時代だったのです。
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一方、DNAは小さく短い分子だと考えられており、「染色体中にあるものもタンパク質を保護している物質」程度のものだというくらいの認識でした。DNAが高分子だということが分かったのは1934年、スウェーデンのカスパーソンによる研究です。その発見があってもなお、DNAが染色体にある意味を正確に理解できる人はいませんでした。
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