自然界におけるバクテリアの遺伝子交換
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1980年代初めに、別固体の遺伝子をあるバクテリアの遺伝子に繋ぎあわす技術が完成したので、自然環境に良い技術の使用方法を唱え始める調査研究者が出てきた。例えば、彼らによると、遺伝子操作を受けたバクテリアが、重油流出の浄化といった作業や、穀物が害虫に食われたり病気にかかったりするのを防ぐといった作用のために利用しうると言っている。しかし、この考えは、環境バイオテクノロジーとして知られ、すぐに非難の対象となった。

それから今では、こうした意見は、遺伝子操作を受けた細菌類が好き勝手に動き回るかもしれないとか、他の生物に予測できない形で乗り移るだろうといった−−−同世代間での水平転移(親とその子孫の間で起こる『二世代間』で起こる縦の転移と区別して)−−−「水平」遺伝子転移と呼ばれる現象への懸念を喚起した。バクテリア遺伝子のこのような活動が、自然環境、動物や人間に取り返しのつかない危害を何かの拍子で与えるかもしれないと恐れられた。調査研究者の中には、自然界に存在していなかった生物が地球を滅ぼすことだろうと緊急報告する者もいた。もはやタブロイド紙が宇宙から来た「キラートマト」のような存在に攻撃を受けるかもしれないと騒ぐ必要も無くなった。その種の危険はもっと身近な地上にあるのだ。遺伝子操作を受けた微生物が地球環境を食いつぶしてしまうだろうという危機である。

不幸なことに当時の生物学者には、反論するのに拠って立つべき確たる情報に不足していた。彼らは、遺伝子操作を受けたバクテリアが自然界の中でどう生きのびるのか何もわからなかったし、生来のものにしろ、他から新しい宿主へ導入されたものにしろ、バクテリア遺伝子の性向もわからなかった。このようなデータの欠乏も今では解消されつつある。これは、通常の生息環境下の微生物を研究している、微生物生態学者と遺伝子学者の間でかつて無い協力関係があったおかげである。

今日、少なくとも、二種類の遺伝子操作を受けたバクテリアの使用が(農業用途に限られるが)、合衆国環境保護局によって認可されている。そして、何十という野外での実験が行われている。通常の生態環境下でのバクテリア間の遺伝子移動の屋外実験や一般的調査が行われている事実は、遺伝子操作を受けたバクテリアというものが、自力で、無軌道に繁殖しそうに無い事を物語っている。それらは、脆弱で無限に存続するどころか、短い間しか生き長らえない傾向がある。というわけで、遺伝子操作を受けたバクテリアが外にひろがる可能性はほとんど無いだろう。

しかしながら、ある環境下では確かに、可能性として、バクテリア遺伝子は他のバクテリアの中に活路を見出す事もあれば、全く別の型の生物の中にすら入り込みうるのである。ならば、このような微生物を安全に外に解き放つ鍵は、特定のバクテリアがその遺伝子を他の生物に転移させるのを促したり抑制したりする条件を同定するという事になる。−−−これは、オクラホマ州立大学の研究室とその他が挑戦しているテーマである。こうした情報を自在に操りながら、生物学者は「設定された」特定区域の他の生物と遺伝子の交換をする可能性の最も少ないバクテリアを選び出すことが出来る。例として言えば、バイオテクノロジーの専門家は、湖に解き放つものとして、水中では遺伝子交配を能動的に行わない種のバクテリアを選び出すことが出来るかもしれない。

科学者は、まだ、どのバクテリアがどんな応用に最も適任であるかという事を一覧表にする事がまだ出来ない。しかしながら、彼等の共同研究は、自然界で最も普遍的に起きている3つのタイプの「水平」遺伝子転移:「形質導入」、「接合」、「形質転換」、について、多くの事を明らかにしてきている。

これらの発見がこの論文の焦点ではある。だが、バクテリアの水平転移を促す条件についての理解が洗練するにつれ、それが、もう一つの現代的な問題と関わりがでてきたことを期しておかなければならない。その問題とは、病原性バクテリアの抗生物質への抵抗力が強くなっている、という事だ。バクテリア、それは単細胞生物ではあるが、しばしば、人体の中にいる他の種のバクテリアに耐抗生物質遺伝子を供与していることがわかった。この種の転移が、いつ、何時どのように起こるのかがわかれば、研究者がそれを防ぐための戦略を立てる助けになるはずである。

もっと理論的な次元でいえば:遺伝子の水平転移は自然界ではありふれたことであるという発見は、その転移プロセスが進化の全時代にわたって、バクテリアの多様性で顕著なように、雄大な遺伝子の多様性に貢献してきたはずであることを物語っている。発見された事実の中には、遺伝子が三つの主要な生態のグループの間で交換されつづけてきたことを示すものさえある。:三つのグループ:バクテリア;真核生物(動物、植物、菌類、原生動物);古菌類(バクテリアと真核生物の両方の特性をいくつかもった古代の微生物)。現在得られているデータからいえることは、遺伝子転移は、バクテリアから真核生物へと、バクテリアから古菌類へと、そして特に、真核生物からバクテリアへと起こってきたということである。遺伝子の水平転移は、このように、かなり多数の生命の形態の進化に影響を与えてきたのかもしれない。
2: 運命の釣り旅行
3: 遺伝子接合が確認される
4: おもな「接合」の研究
5: 「形質転換」が起こる危険性はごくわずか
6: バクテリアからウイルスへ、そして、元へ
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