ゲノム情報はタンパク質だけではない??

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4938994.html
5月７日　tk-kubota さんの質問、「ＤＮＡについて」の回答の中に、No9 otx さんの回答がありました。読ませて頂いたとき、簡潔で解り易い説明の上手さに感動して、思わず［参考になった］に1票を投じました。そこで、本題の質問ですが。

その回答の最下段に、
>その設計図には「共同して人間という個体を維持していこう」とも書かれています。

一方、そこから少し下のNo5 prumin さんの回答 (上から4行目)に、
>ＤＮＡに書き込まれているのは主としてタンパク質の設計図です。タンパク質は体を形作るほか，生存に必要な化学反応の触媒として働いて…
、とあります。

これまでの私の認識では、ゲノム情報はタンパク質などを作る物理的情報と理解してきました。でも、この「共同して人間という個体を維持していこう」は、タンパク質を作るとは別の「細胞どうしの意思の疎通」と私には思えるのですが、そのような見方は間違いでしょうか?

(1)　このような物理的にタンパク質を作るものではない情報をゲノムに書き込むことや、ゲノム情報によってそのような表現ができるのでしょうか?

(2)　それとも、タンパク質は物理的形質だけに影響するのではなく、種類によっては細胞どうしで意思の疎通が図れるようなタンパク質があるのでしょうか?

(3)　上の(1),(2)は私が気づいたものですが、これら以外の要素が関係しているのでしょうか?　

(4)　もしも、ゲノムでこのような表現ができるとすると、他にもそのようなものがあるのでしょうか?　たとえば、物理的形質の違いではない動物種によって異なる「動物的本能」のようなものが、ゲノムによって表現できるとか…?

質問の趣旨は、ゲノムで物理的タンパク質を作る以外、細胞どうしの意思の疎通のようなことができるか否かということです。素人のような質問で恐縮です。教えて頂きまして、これまでの私の認識を改めようと思います。回答はotx さんに限定するものではありません。どうぞよろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： overthisgraysky 回答日時： 2009/05/15 07:27

ゲノムには、たんぱく質をコードするだけではなく、そのたんぱく質をいつどのくらい作るかという情報も書いてありますし、マイクロRNAやリボソームRNAなどを作る情報も書いてあります。

細胞同士の連絡はいろいろな形で行われていますが、ホルモン、神経伝達物質、サイトカイン、モルフォゲンなど、たんぱく質を介した連絡が主です。

質問に直接答えるなら、ゲノムがたんぱく質を介さないで細胞同士の連絡をするということはまずないと思います。
「共同して人間という個体を維持していこう」というのは、別に細胞同士で相談しているわけではなくて、細胞ができたときにすでに自分で自分の役割を認識していると考えたほうがいいです。
どうやって自分がどんな細胞か分かるかというと、ずっと遡れば受精卵に局在する位置情報をもったたんぱく質によって情報を与えられます。
このたんぱく質は母親のゲノムから作られたものになります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

>細胞同士で相談しているわけではなくて、細胞ができたときにすでに自分で自分の役割を認識している……

この説明については、とても共感しています、というよりは、納得するという思いです。

>受精卵に局在する位置情報をもったたんぱく質によって情報を与えられます。

この部分は、私がこれから勉強しなければならないところと思います。ありがとうございました。

お礼日時：2009/05/16 17:36

No.7 回答者： ga111 回答日時： 2009/05/15 20:51

これには（０）とすべき、

＞でも、この「共同して人間という個体を維持していこう」は、タンパク質を作るとは別の「細胞どうしの意思の疎通」と私には思えるのですが、そのような見方は間違いでしょうか?

という質問がありますね。これが前提となっているので、この考えが正しいかどうかがポイントかも知れません。

タンパク質を作る（翻訳段階）以外、でも、ゲノムの制御は複製段階、転写段階であります。これは、個体の生死にかかわることであり、「細胞どうしの意思の疎通」にも関連してきます。結局、（０）ともいえる質問の答えは、間違いであるとする専門家が多いと思います。

言い方をかえれば、翻訳段階以外でも複製段階、転写段階での制御は、個体の生死にも、また「細胞どうしの意思の疎通」にも関与している可能性が高い。翻訳、複製、転写、すべてが個体の生死に関与しているといえると思います。

一方、ウイルスは寄生する独立したゲノムと考えますが、そこに新たな意味のある、もしくは意味のない情報が存在することはありえるでしょう。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

私の質問の中の「タンパク質を作る」が意味するものは、翻訳だけに限定するではなくセントラルドグマの一連のことを想定しています。勿論、NO5 otx　さんがアドバイスされたようにRNAという場合もありますが。

ここでのタンパク質とは、物理的物質を指しているに過ぎません。もしも、「共同して人間という個体を維持していこう」が、細胞どうしの意思の疎通であるとすると、人社会では「会話」という知的手段によって可能であり、細胞活動にそれに類似する知的手段があるか否かをお尋ねしたものです。

お礼日時：2009/05/16 18:20

No.6 回答者： owata-www 回答日時： 2009/05/15 10:38

＃２ですが、細胞同士の意思の疎通は主に小分子が行っていると言いましたが、ちょっと言いすぎでしたね　ただ実際タンパク質以外が伝達手段として多く使われています（ペプチドもあります）

ちなみに、＃３さんのお答えにあるホルモンの一部、神経伝達物質、モルフォゲンの一部は小分子です　ただ、放出や受け取るのはタンパク質が行っているのでタンパク質が全く関与せずに情報伝達が行われることはありません

この回答へのお礼

丁寧な説明、恐縮です。

小分子について私は理解が十分ではありませんので、本を調べて理解するようにします。

ありがとうございました。

お礼日時：2009/05/16 18:03

No.5 回答者： otx 回答日時： 2009/05/15 08:22

追記

（１）の回答について
厳密に言うとタンパク質だけではありません。タンパク質に翻訳されないRNAというものありますので・・・。
ただ、質問者様が思っていらっしゃるような情報はありません。

この回答へのお礼

ご指摘の、タンパク質に翻訳されないRNAについては認識できていました。

私の質問で
>ゲノム情報はタンパク質などを作る物理的情報…
「など」は、RNAを含むものとしていました。でも、この部分は省略すべきところではなかったと反省しています。

ご親切な説明、ありがとうございました。

お礼日時：2009/05/16 18:00

No.4 回答者： otx 回答日時： 2009/05/15 07:46

質問者様は「化学反応」、例えば火が燃えるときの「火」に意識あると感じるでしょうか？「俺は火だ、燃え広がってやるぜ」と。

私は火に意識があるは感じません。単に化学反応が進んでいるに過ぎないと思います。「燃え広がったのは結果です」

さて、どうしてこのようなことを書いたかと言いますと、

私は以前、確かに「共同して人間という個体を維持していこう」といいました。しかし、これもまた「結果的にそう見える」にすぎません。
細胞が意識を持って、スクラム組んでそう言っているわけではないのです。

つまり、DNAから作られたいろんなタンパク質が引き起こす化学反応が無意識に進んだ結果、あくまで結果を見るとです、共同して人間という個体を維持しているのです。

火が燃え広がるのに意思を感じますか？
ドミノが倒れるとき倒れるドミノ１つ１つに、倒れて大きな絵を作るぞという意思を感じますか？
（ドミノを並べたのは誰かとか、最初のドミノを倒したのは誰かとかは、言及しません。それを言い出すと「神」とか哲学的になってしまう）

それで

（１）物理的にタンパク質をつくる情報しかありません。
そのタンパク質が引き起こした化学反応が起こった結果が我々の体を維持しているのです。

（２）タンパク質が引き起こす化学反応が起こった結果、細胞同士が意思の疎通をしている「ような」反応が起こります。
質問者様の言葉を借りれば、
「タンパク質は物理的形質だけに影響します。その結果起こることで
細胞同士が意思疎通をしている「ように」見えます」

（３）（４）それはありません。

（２）の１例ですが、他の回答者の方もおっしゃっていますが、
「分泌されるタンパク質」です。
免疫細胞は、外敵を認識したA細胞が（「認識」も細胞表面にあるタンパク質が結合したとき起こる化学反応）、あるタンパク質を分泌します。
そのタンパク質が他の細胞表面にくっつくと、そのあと起こる化学反応によってA細胞のところに移動していき、そこにいる外敵をやっつけます。

このような「分泌されるタンパク質」は沢山あり、
その沢山のタンパク質と結合するタンパク質も沢山存在します。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。その前にお詫びします。事前の断りなく、他人の質問の回答を使わせて頂きましたことについて、事後承諾頂くことになりましたがご了解ください。これまでこのカテゴリーの多くの質問で、0txさまの回答も読ませて頂きました。素人の私はその度に専門家の知識の豊かさと表現力を感じてきました。その一つを今回引用させて頂きました。

回答の後半部分につきましては、頂きました説明はとても良く理解できました。これまでの私の認識を改める必要はなさそうに思いました。ありがとうございました。

素人の私が専門家に対して失礼ですが、今回頂きました回答の前半部分は、少しだけ期待外れのように感じました。私の質問のキーワードは、細胞，ゲノム，タンパク質で、生物を前提に教えを乞うたものです。しかし、説明に登場したものは、「火が燃えること」も「ドミノ倒し」も非生物で、生物についてのものではありません。ましてや、「神」とか「哲学」が何故登場したかも理解できません。この部分は、私が期待していた0txさまの説明とは思えませんでした。「ど素人」の私が大変失礼なこと申しました、お詫びします。

この後も、このカテゴリーを読むこと、そして、皆様方の回答を楽しみにさせて頂きます。

お礼日時：2009/05/16 17:55

No.2 回答者： owata-www 回答日時： 2009/05/15 00:03

＃１さんが仰っている糖鎖ですが

糖鎖を合成する酵素はあり、それはゲノムに書き込まれているんですが、どのような糖鎖配列にするかという情報はゲノムには“直接は”書き込まれていません　　面白いと思いませんか？


私がイメージしているゲノムというのは、置かれている環境によってどのような機能を発揮するのかというのが書いてある設計図だと思います

簡単に言えば、脳にあれば脳細胞として、皮膚にあれば皮膚細胞、白血球として分化したら白血球として機能するように書いてあるのがゲノムだということです


ちなみに細胞同士の意思の疎通はタンパク質でも行っていますが、主にやっているのは小分子です（Ca^2+などのイオンを含む）

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

他のカテゴリーについては知りませんが、この生物学のカテゴリーでは、これまでに他の質問の回答も読ませて頂きました。「どんな人」の欄に一般人と記している人でも、博士の人が少なくないと感じていました。私は素人の一般人です。そのような人間にとって、博士や専門家と称する学識者の説明が直接頂けることは、とてもありがたいと思っています。

>どのような糖鎖配列にするかという情報はゲノムには“直接は”書き込まれていません　　面白いと思いませんか？

ゲノムに直接書き込まれていなくても、類似のゲノムの生物では類似の表現ができている。フレキシブルでありながら優れた精度を備えている。このことは私にとって、面白いを通り越して不思議という感じです。

細胞種の違いによって異なった対処ができることには、新たな興味を覚えました。今後、本を読む楽しみになりそうです。ありがとうございました。

お礼日時：2009/05/16 17:26

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2009/05/14 22:51

>細胞どうしの意思の疎通

最近流行りの糖鎖化学、免疫学がこれにあたります。糖鎖を作るタンパク・酵素の情報もDNA中に書かれています。
細胞外壁に糖鎖が配列すると細胞同士が認識し合い、生物の受精卵からの「発生段階」で「誘導」を起こしたり「臓器」の形成や配列を決めます。
時間を司るホルモンの遺伝子、成長や回復に当たるホルモンの分泌、神経を通じての情報交換も神経細胞を作る遺伝子中に書いてありますが、その機能は遺伝子を読んでも分かりません。
遺伝子が発現し、細胞として「表現型」になって初めて何の機能をするのか、他の細胞と何を「情報」として交換しホメオスタシスを維持していくか、明らかになります。

この回答へのお礼

お礼のご挨拶が遅くなりまして、すみませんでした。

>…遺伝子中に書いてありますが、その機能は遺伝子を読んでも分かりません。遺伝子が発現し、細胞として「表現型」になって初めて何の機能をするのか、他の細胞と何を「情報」として交換しホメオスタシスを維持していくか、明らかになります。

この部分が、私の認識不足だったところと理解します。説明ありがとうございます。

私の質問が出ることを予測していなかったでしょうし、私の質問を公開と同時に見たとは思われません。しかし、質問の掲載から43分後に回答されたということは、質問から「私が理解できていないであろう部分」を瞬時に見抜き、10～15分でまとめられたと推測します。「専門家の凄さ」を実感しています。

今後、糖鎖化学や免疫学について勉強することで、今回の疑問が解けるように思います。ありがとうございました。今後、再びお世話になるかも知れません。どうぞよろしくお願いします。

お礼日時：2009/05/16 17:18