聖書のノアの物語を持ち出すことなく、遺伝子バンクのアイデアを紹介することはほぼ不可能です。旧約聖書の登場人物は、壊滅的な洪水を乗り切るために、すべての動物を 2 匹ずつ巨大な木造船に押し込みました。雨が降り、ボートは貴重な荷物を波の上に運び、他のものはすべて深海に沈んでしまいました。ようやく水が引いた後、動物たちは荒廃し水浸しになった地球に再び住むために下船した。
この話を事実と取るか神話と取るかは別として、ノアの取り組みは遺伝子バンクを設立する現在の取り組みと多くの驚くべき類似点を持っています。今回は巨大木造船は登場せず、対象は家畜や珍しい動物の捕獲だけに留まらない。その代わり、研究者たちは何千もの動植物から遺伝子サンプルを収集し、冷凍保管庫に保管することに忙しい。
生物の遺伝子は本質的にその設計図であり、すべての生きた細胞内にあるDNAの鎖を丹念に詳細に描いたものです。この遺伝物質を適切に凍結することで、将来にわたって青写真を保存することができます。
一方で、これらの取り組みはノアの取り組みと非常に一致しています。米国魚類野生生物局によると、現在地球上には900種以上の絶滅危惧種が存在する。彼らは神からの洪水に立ち向かうのではなく、何世紀にもわたる人類の拡大、搾取、汚染によってもたらされた状況によって主に脅かされています。科学者たちは、今彼らの遺伝子を保存しておけば、後でクローン作成によってそれらを再導入できるだろうと考えています。同様に、多くの種類の作物も脅かされています。
しかし、遺伝子バンクは、次回人類が重要なファイルを誤って削除した場合に備えた、単なる世界的なバックアップ システムではありません。地球上の動植物の遺伝子マスタープランを収集することで、自然界の内部の仕組みをよりよく研究できるようになります。
この記事では、食用作物や絶滅した野生生物から人類全体の DNA プロファイルに至るまで、地球上の生物の遺伝子を収集して保存する現在の取り組みについて見ていきます。雨の日のためにお金を貯めているとも言えるでしょう。
植物遺伝子の保存
立ち止まって周囲の文明に目を向けてみると、雲に触れる航空機や高層ビル、陸地を縦横に走る送電網や道路網、そして地球の大部分を覆う目に見えない通信ネットワークなど、本当に驚くべき光景を目にすることになるでしょう。しかし、科学、芸術、哲学における私たちの偉大な成果はすべて、国内農業という 1 つの重要な進歩に遡ります。初期の人類が永続的な生活と作物の栽培のために狩猟と採集のライフスタイルをついに放棄し始めたとき、彼らはついに、私たちが人類の文化として知るようになったものの多くに専念する時間ができました。
初期の人類は、採取されたさまざまな植物や動物の資源に依存していましたが、それ以来、私たちは巨大な畑が数百万もの人々を養う単一の食用作物を支える段階に達しました。このことにより、私たちの食糧供給は非常にデリケートな状況に置かれています。気候変動によって新たな害虫が持ち込まれたり、かつてのブーム作物が生息できない地域になったらどうなるでしょうか?病気や自然災害、人為的災害によってそれが消滅したらどうなるでしょうか?これらの作物の背後にある遺伝子を保存することで、私たちは自分自身にバックアップ、いわば銀行にお金を預けることになります。
しかし、研究者が遺伝子バンクに収集している種は主要な換金作物だけではない。一般的なジャガイモを例に考えてみましょう。冷凍庫にあるのはこれだけではありません。研究者たちは、将来のフライドポテトとテイタートッツを守るために、世界各地から集めた何千もの塊茎を保管しています。主要な食用種である塊茎を標的とする病気が発生した場合、おそらく別のあまり知られていない種が適切な代替品として機能するか、耐性種を作り出すための必須の遺伝情報を含んでいる可能性があります。
もちろん、薬局だけでなくディナープレートも植物でいっぱいです。遺伝子バンクを利用すると、いつか新薬の開発で重要な役割を果たす可能性がある植物を保護することで、将来の未知の事態に備えることができます。これは、私たちが使用する植物を保護するだけでなく、残りの植物を保存することによって地球規模の生物多様性を保護するもう 1 つの理由にすぎません。これには、米国魚類野生生物局によって絶滅危惧種としてリストされている世界中の 500 種以上の植物が含まれています。アマゾンの熱帯雨林の絶滅危惧地域で発見されていない、どんな特効薬が今存在しているのか、誰が知っているでしょうか？
植物遺伝子を備蓄するという概念は新しいものではありません。農家は何千年もの間、将来の収穫を確保するために種子を保管してきました。現在、世界中の種子バンクは、作物、特に重要な食用作物の遺伝子設計図を記録し、保存することに取り組んでいます。これらの中には政府が所有するものもあれば、民間組織や国際組織によって運営されているものもあります。これらの操作の詳細については、 「シード バンクの仕組み」を参照してください。
植物学者は 2 つの方法で遺伝物質を保存できます。 1 つの方法では、典型的な冬とほぼ同じ温度で種子を乾燥させ、凍結させます。一部の種子はこの状態で何十年も生き残ることができますが、新鮮で活力のある種子を得るには最終的には解凍して再成長する必要があります。しかし、種子がより低い極低温で凍結されると、すべての分子運動が停止します。この 2 番目の方法は通常の冷凍よりもはるかに高価ですが、植物の遺伝物質の保存期間を大幅に延長します。
現在、世界中で 1,400 以上の遺伝子バンクが、何百もの異なる植物からの種子と遺伝子サンプルを保管しています 。
しかし、地球上の動物の生態はどうでしょうか?次のページでは、絶滅危惧種の動物を保護し、絶滅した動物を復活させるための私たちの取り組みの一部を見ていきます。
動物の遺伝子を保存する
通常、種子バンクは広く栽培されている作物を優先しますが、動物の遺伝子の備蓄を目指す科学者は、絶滅の危機に瀕している種という別の方向に焦点を当てています。これが比較的小規模な取り組みのように聞こえる場合は、米国魚類野生生物局が現在 900 種以上の種を絶滅危惧種としてリストしていることを考慮してください。現在の傾向が続けば、今後 30 年間で 1,000 種以上の哺乳類が絶滅に直面すると科学者たちは予測しています 。
絶滅危惧種の動物の遺伝子を保存するために、いくつかのプログラムが取り組んでいます。中国の成都ジャイアントパンダ繁殖研究基地は、パンダや他の在来種の卵、精子、その他の組織サンプルを冷蔵保管している。英国のフローズン・アーク・プロジェクトは、絶滅の危機に瀕している動物を専門とする世界中の同様の遺伝子バンクのネットワークを構築するという使命を担っている。
インドの科学者たちは、絶滅が宣言されてから半世紀以上が経った今、インドチーターを最終的に野生に戻すことを目指して、この考えをさらに一歩進めた。研究者らは極低温保存された組織を持っていないが、博物館や動物園から皮膚や骨の組織を収集することはできた。彼らは、現代のイランに生息する同様のチーター個体群の遺伝子を研究することで、遺伝子の空白を埋めたいと考えている。
しかし、科学者たちは家畜を完全に無視していたわけではありません。一部の遺伝子バンクは、主要な家畜品種からのDNA を文書化して保存することに着手しています。英国農業農村開発省は、英国と北アイルランドの雄羊の遺伝的プロファイルを保護するために精液アーカイブを設立しました。
動物の遺伝情報を保存するには、将来のクローン作成に最適な機会を提供するために、科学者は対象種の精子、卵子、毛髪、皮膚、血液などのさまざまな標本を極低温で凍結する必要があります。これを達成するために、科学者たちは近縁種のメスを代理母として利用することになる。彼らは代理動物の卵の1つを取り出し、それをクローン化する動物の細胞と融合させた。母親は事実上、別の種を生むことになる――つまり、彼女は生物学的な母親ではあるが、遺伝的な母親ではないことになる。このプロセスの詳細については、 「クローン作成の仕組み」を参照してください。
このプロセスは機能するでしょうか?科学者たちはすでにそれが可能であることを証明しています。 2001 年 1 月 8 日、米国の科学者は、インドとアジア原産の絶滅危惧種の大型牛であるガウルの赤ちゃんの誕生を発表しました。しかし、ガウルの母親は普通の牛でした。
この技術が広く使用されて、絶滅した動物や絶滅危惧種の動物が地球に再び生息するようになるまでには、まだ何年もかかります。短期的には、このような遺伝子バンクにより、科学者は絶滅危惧種を研究し、将来それらを維持する最善の方法を学ぶことができます。
しかし、これら多くの絶滅寸前の原因となっている種はどうなるのでしょうか?科学者が人間の遺伝物質も保存していることは驚くべきことではありません。医師が人工授精に使用するために精液を凍結する精子バンクはその代表的な例である。
アイスランドの deCODE プロジェクトなど、他の遺伝子バンクは医学研究のためにヒトの遺伝物質を保管しています。中国は現在、太庄市の住民から遺伝子データを収集し、保管することに取り組んでいる。研究者らはすでに1万人からサンプルを収集しており、合計500万件を収集したいと考えている。
人類は着々と冷凍の箱舟を積み込んでいます。私たちはそれらをノルウェーの氷の山に隠したり、地下の金庫に埋めたりしました。遺伝子バンクを月に送るという話さえあります。自然災害や人為的災害によって破壊された地球を再建するために、これらの遺伝子の貯蔵庫が必要になる日が来るのでしょうか?
願わくば、それを知る必要がなくなることを願っています。次のページのリンクを参照して、生命の背後にある遺伝子の驚異について詳しく学んでください。
