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1809年、フランスの博物学者ジャン・バティスト・ド・ラマルクは、獲得形質の遺伝の法則を提案しました。彼女によると、人生で獲得された特徴は、次の世代に伝染する可能性があります. たとえば、ラマルクによれば、首を伸ばしたキリンはこの特徴を子孫に伝え、現代のキリンの首の特徴を説明する.
さまざまな研究から、獲得形質は個人の DNA にコード化されていないことがわかっており、したがって、それらが生殖中に子孫に伝達される可能性があることを確認するのに十分な科学的コンセンサスはありません。形質が次の世代に受け継がれるためには、それが DNA に含まれている必要があります。これを考慮に入れると、ラマルクの理論は 1930 年以降、ほぼ完全に否定されました。
現在、後天的な形質は、環境の影響の結果として表現型を生み出す特性として定義されています。表現型は遺伝子型の表現、つまり観察可能な特徴 (目の色、身長、血液型など) です。遺伝子型は、生物の遺伝子を構成します。
ラマルクの理論が否定されたにもかかわらず、1990 年代以降、獲得形質の遺伝と思われるものを明らかに示す現象が観察されています。この点に関して、植物、線虫、特定の哺乳類の精子などの生物で研究が行われてきました。
植物における獲得形質の継承
1962 年、ユニバーシティ カレッジ オブ ウェールズによる研究では、栄養豊富な培地で栽培された亜麻は、栄養の乏しい培地で栽培されたものと比較して、3 倍の重さを示すことが観察されました。この特性は、その後採用された培養条件に関係なく、6世代にわたって受け継がれました. これを見て、研究者は、環境条件と植物の遺伝子構成に応じて、新しい形質の誘導が受け継がれる可能性があると結論付けました。
1990 年代に、後天形質の遺伝の他の事例が報告されました。イネの小人症、コムギとライ麦の雑種の異なる成熟時間、および亜麻植物の早期開花は、少なくとも 2 世代で安定して伝達された誘導形質でした.
しかし、獲得形質の遺伝の分子基盤は完全にはわかっていません。遺伝子発現の変化は、塩基配列の変化によるものではなく、変異によるものではないと考えられています。代わりに、表現型の変更は、外部刺激に対して可逆的に応答する他の要因によって発生すると考えられています。
動物における獲得形質の遺伝
2011 年、コロンビア大学医療センター (CUMC) の研究では、ウイルスに対する耐性を発達させ、その免疫を世代を超えて子孫に伝えることができた回虫を実験しました。これは、後天的な形質が DNA の関与なしに遺伝する可能性があることの直接的な証拠です。
彼らの研究では、研究者は、リボ核酸干渉 (RNAi) が獲得形質の遺伝に関与していると考えました。通常、RNAi はウイルスに対する防御に関与しています。ウイルスが細胞に感染すると、RNAi は通常細胞に存在し、ウイルスと適合するメッセンジャーリボ核酸 (mRNA) を分解します。このように、ウイルスは複製できません。
RNAi 産生は、健康な個人にウイルスを送達することによって人為的に促進することができます。この手順から生じる免疫活性は、治療を受けた動物とその子孫で観察されます。研究者は、ウイルスをかわす能力はウイルスRNAの形で「記憶」され、その後の世代に受け継がれると結論付けました.
一方、精子のRNAは、父親が獲得した表現型、および精神的ストレスや食事によって誘発される代謝障害に由来する表現型の伝達を媒介できることが知られています。しかし、何種類の獲得形質が精子を介して子孫に受け継がれるのか、またどのような状況でそれが起こるのかはまだわかっていません。
ヒトでは、獲得形質の遺伝のいくつかのケースが報告されています。頻繁に言及されるのは、栄養失調のオランダの妊娠中の母親の話であり、その子供と孫は肥満と他の代謝障害の両方にかかりやすいことがわかった.
これらの発見は、エピジェネティクス、つまり、遺伝し、DNA 配列の変化を伴わない遺伝子機能の変化の研究にとって興味深いものです。論争にもかかわらず、植物、線虫、および哺乳類の精子で引用された研究を考慮して、この分野の観点からラマルク遺伝を再評価することは便利です。
ソース
コロンビア大学医療センター、CUMC。ハワード・ヒューズ医学研究所。獲得した形質は小さな RNA を介して継承することができます, 2011.
Chen、Q.、Yan、W.およびDuan、E.精子RNAおよび精子RNA修飾による獲得形質のエピジェネティックな継承。Nat Rev Genet、 17、733–743、2016。 https://doi.org/10.1038/nrg.2016.106
Sano H.植物における獲得形質の継承: Lamarck の復活。植物のシグナル伝達と行動、 5(4)、346–348、2010. https://doi.org/10.4161/psb.5.4.10803
