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Question

DNA・ゲノム・遺伝子の違いを小中学生に超簡単かつ分かりやすく説明するには?

ゲノムはヒトやその他生き物の設計図です。
ゲノムは本、DNAは文字、遺伝子が文章です。
その設計図は犬、サル、ヒト、植物などの生物種間で文字や言語体系は同じですが、
書いてあることが違います。

本の中でも胃の設計図が書いてあるページやそのほか組織、器官の設計図が書いてあるページがあります。
胃を作るときは胃のページをコピーします。胃を作るときは脳や肝臓のページのコピーはしません。

とてもイメージし易く素晴しい回答だと思いますが、

ここで質問です！
この例えで、ミトコンドリアや細胞は、どのように例えたら良いでしょうか？

noname#65224 · Accepted Answer

「例え」ということで「ツッコミなし」でお願いします。

ミトコンドリア＝本棚
細胞＝家

かな。
ミトコンドリアのゲノム＝本1
細胞のゲノム＝本2
として、

人間を都市とします。人間の中ではさまざまな細胞が行き来してさまざまな活動を行っています。都市でも人や車が行きかいネットや水道管が走りさまざまな活動を行っています。人や車が赤血球や白血球など。ネットや携帯電話や水道管などが神経網。道路（道）は血管。家やオフィスや喫茶店などは細胞（細胞＝動かない＝どっしり構えてる＝家・オフィス・喫茶店）。集団住宅やビル・商店街などが心臓や胃などの臓器（細胞が集まったもの＝家・オフィスが集まったもの・商店が集まったもの）。家の中にある書室が核（家の中にある知識の宝庫＝情報＝核）。家の中の書室ではないところにある本棚がミトコンドリア。書室にある本が本1（情報＝核＝DNA）。書室ではないところにある本棚にある本が本2。

って感じで。


でも、ミトコンドリアと細胞のDNAは違うけど、ゲノムってどうだったっけ？
生物は苦手（専門外）なもので、、、。

PCも情報の宝庫やん。っていうツッコミはなしで。

taunamlz · Answer

ミトコンドリアはエンジン。酸素を使ってエネルギーを作り出す。
細胞は複数のエンジンと１つの設計図を載せたロボット。
ロボットは設計図を元に合体して胃などの組織を作る。

受精卵の頃のロボットは万能ロボット、どんな組織にでも変身できる。
しかし、一度でも変身すると変身の機能は失われる。
万能ロボットは分身し、自分のコピーを作る。
万能ロボットがある程度増えると「皮膚ロボット」「筋肉ロボット」「胃ロボット」等に変身する。それぞれのロボットは分身してそれぞれの組織になる。

Tacosan · Answer

細胞は 1つの町にたとえるのが自然かな. 核は「市役所や議会などの中枢機関」+「図書館」といった感じ.
ミトコンドリアは「発電所」で, 町 (= 細胞) が使うエネルギーを供給します. もともとは「別の町」だったんだけど, 町の生き残りのためにホストとなる細胞と「合併」し, その中の発電所として働いています. 別の町であった名残として独自の遺伝子を持っていますが, 実質は吸収合併なのでその多くはホスト細胞の核に移ってしまっています.
もちろん「町としての機能」をはたすためには他にも「町の防衛」「必要な資材の輸入」「いろんな物の製造」「ゴミ処理」「物資の運搬」などの機能が必要であり, そのためにそれぞれの細胞内器官が存在します.

noname#160718 · Answer

獣医師でウイルスに専門知識を有する者です。
　講演なども多いですし、仕事柄一般の方に説明することも多いのですが、私は細胞を「小さな部屋の工場」と説明しています。部屋の大きさは中学や高校の教室くらい、と説明しています。まあこれはウイルスの説明のための比喩なのですが。

　この部屋にはコンパートメントで仕切ったさらに小さな設計図室があり(核)、この中には工場が入っているビル全ての設計図が何冊もの本に分けて収納されています。ここでは本が染色体、本の中のページが遺伝子、ページの中の文字がDNAの塩基配列、という例えですね。

　設計図室の中には小さなコピー機があり、「この工場が生産するモノ」の設計図だけが本から青焼きコピー(RNA)に複写されて設計図室から出てきます。

　工場には何人もオペレーターがいて(様々な細胞内小器官)、設計図室から出てきた青焼きコピーの設計図どおりにモノを生産しています。
　そのための材料、生産物、ビルの他の部屋(工場)からの指令、工場稼働の過程で出たゴミなどは、全てこの部屋にたくさんあるドア(それぞれ鍵が付いている)を通って出入りしています。

　ちなみにこのビルの電源はそれぞれ独立しており、それぞれの部屋(工場)に発電機が設置されています。これがミトコンドリア、と。

　話が少し横道に逸れますが、DNAを「設計図」と比喩しましたが、本当に正確なところはちょっとニュアンスが違います。遺伝情報の発現など、DNAの働きを詳しく説明する時は、本の中身は「設計図」ではなく「レシピ」と比喩した方が説明しやすいですね。

　ついでにウイルスですが、まずプリオンを除いた他の病原体(細菌や真菌)との違いを説明しています。
　つまり、細菌や真菌は要するにこの「工場」なわけです。細菌は単細胞生物なので、ビルに入っているわけではなく部屋１つきりの工場という違いはあるにせよ、本質的には上の例えで説明するとほぼ同じです。違いは「本」がコンパートメントではなく部屋の中に剥き出しで置かれていることくらいです。

　それに対しウイルスは「ダンボール箱に設計図が１枚入っているだけ」の代物です。
　その大きさは、「工場」が学校の教室くらいの大きさだとすると、まあウイルスによってもずいぶん違うのですが、だいたい一抱えくらいのダンボール箱、というわけです。ここで最初に「工場」の大きさを教室くらい、と例えたことが生きてくるわけです。

　この説明は非常に応用幅が広いので自分では気に入っています。
　ダンボール箱の中の「設計図」は普通の紙のこともあるし(DNA)、青焼きコピー紙の設計図のこともあり(RNA)、それも白黒反転した設計図だったりするウイルスもある(-鎖RNA)、とか。
　はたまたダンボール箱の中には白黒反転青焼きコピー紙を普通の青焼きにコピーするハンディコピー機が入っているものもあったりとか。

　ちなみに工場のドアに鍵が付けられていることは、細胞の活動の説明だけでも生きるのですが、これも主にウイルスの説明のための例えです。
　さらに工場のドアや窓にはカーテンが掛けられていて・・・という設定もあるのですが、これもウイルスの説明のための例えです。

　というわけで、私の場合はウイルスを説明するための細胞の例えですので、小胞体とかゴルジ体とかの細胞内小器官はごく大雑把に「オペレーター」として十把一絡げに例えてしまっています。

　あ、そうそう。ウイルスを「ダンボール」に例えたこともちゃんと意味があるのですが・・・質問とはどんどん離れてしまいますね。

noname#160718 · Answer

Jagar39再びです。
　ま、ウイルスは概念としては別に難しくありません。「ダンボール箱の中に設計図が１枚入ったもの」でイメージとしてはそれでＯＫです。
　つまり、「細胞とは根本的に違う」ということをイメージとして理解してもらえれば良いわけです。「細胞＝工場」の例えを理解してもらえれば、ダンボール箱との違いも理解してもらえるだろう、と思ってこの例えをしているわけです。

　なお、コピー機は細胞分裂の例えではありません。
　コピー機は「DNA転写酵素」の例えです。核内(コンパートメントの設計図室の中)でDNAがmRNAに転写され(本のページが青焼き紙にコピーされ)、それが核から細胞質に出てきて翻訳されて・・という流れの例えなんです。この時、DNAがmRNAに転写されるためには、DNA依存性のRNA合成酵素が必要なわけで、これが「コピー機」です。
　ウイルスがダンボール箱の中にコピー機を持ち込んでくる種があるということは、ウイルスの中には自己の遺伝子(DNAだったりRNAだったり)をRNAや時にはDNAに転写する酵素を自前で持ち込むものがある、ということの例えです。もちろん細胞の酵素を使って自己遺伝子を転写するウイルスもいます。

　ちなみにアポトーシスは専門外なのでどこまで解明されているかなど詳しいことは知らないのですが、要するにある条件下でDNAの「自爆コード」が転写され、そのための蛋白質が合成されて細胞死に至るわけですから、細胞＝工場の例えから逸脱はしません。工場で生産したモノが工場を破壊するモノである、というだけのことです。
　この時にもコピー機は自分の仕事をしています。

この様なQ&Aを見つけました。

「例え」ということで「ツッコミなし」でお願いします。

ミトコンドリアはエンジン。

細胞は 1つの町にたとえるのが自然かな. 核は「市役所や議会などの中枢機関」+「図書館」といった感じ.

獣医師でウイルスに専門知識を有する者です。

Jagar39再びです。

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