ホメオティック遺伝子について

質問

ホメオティック遺伝子は「マスター遺伝子」とか呼ばれていて、発生の過程で細胞がどのパーツを作るかなどに影響を与える、といったこと（かなり大雑把な表現で間違いかもしれませんが）を聞いたのですが、ホメオティック遺伝子はどうやってそれになるのですか？
また、あるサイトで「ホメオティック遺伝子は分節遺伝子の調節を受けている」と書いてあったのですが、では分節遺伝子はどうしてそれになりうるのですか？
そもそもそれらだって、きっかけがないとできないものではないのでしょうか・・・。

回答No.3

noname#6829 · ベストアンサー

> 「何もなければまず動くということになっている」というしくみの具体例など

うーん、私もこの分野の専門家というわけではないので、あまり詳しい話は知っておりませんが(^^;ゞ
下記の参考 URL などがかなりわかりやすいかも知れません。
「常にオンの状態で働く遺伝子（構成的遺伝子（constitutive gene））」
「いつもはスイッチがオフになっており、必要に応じてスイッチをオンにする方式」
「いつもはスイッチがオンになっており、必要に応じてスイッチをオフにする方式」
などの説明が登場します。

参考URL：

http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textbook/geneteng.htm#top

回答No.2

noname#6829

> 「ある遺伝子の活動」のおおもとってあるのでしょうか

なるほど(^^;　もっともな疑問ですね。私もちょっと考え込みました。
どの遺伝子も何かきっかけがないとその機能が発動しない、と考えると、一番最初はどうなっているのか？ということになってしまいますね。
ここで、ものごとを「制御」するというしくみを考えてみましょう。何かのきっかけを与えられてスタートする、というのは、制御のしくみの中でも最もシンプルで、実際よく登場する形だと思います。こうした方向性は、いわば受動的な調整形態ということができますね（それがやや高度になると、そうして与えられたきっかけによってスタートした機能を、結果というフィードバックによって調整する、という部分がついてくるようになります）。
これに対し、「動く」ということが先にあって、他からの制御がこの動きを抑制するという形で行われる形態の調整も存在します。例えば、部屋に窓があれば何もしなくても日の光が差し込んで来ますが、これを調整しようと思えばカーテンを開閉する、というような感じです。この、「何もなければまず動くということになっている」というしくみも、さまざまな遺伝子の機能の連携の中で登場してきます。これが、細胞の単位で見れば分裂から新生した細胞の活動の開始、胚の単位で見れば臓器・組織への分化、といったスタートラインで活躍していると考えるとわかりやすいだろうと思います。「細胞質決定因子」「母性効果遺伝子」というのは、こういうレベルで動いているのでしょうね。

補足

なるほど・・・とても丁寧な解答ありがとうございます。

『遺伝子の機能の連携の中で登場する「何もなければまず動くということになっている」というしくみ』の具体例などありましたら教えていただけませんか。「動くことが先にある」ということがいまいちイメージできません。すみません。

最初に分裂をはじめた細胞の遺伝子が（もしくは進化の中で）たまたま「母性効果遺伝子」（またはそれを調節している遺伝子）のような働きをもつ配列をもち、動きが始まったという感じなのでしょうか。さかのぼりすぎですか・・・？

回答No.1

noname#6829

下の参考 URL はかなりの情報かと思いますが（もうご覧になったでしょうか(^^;ゞ）
直観的な解釈としては、遺伝子の構築が「階層構造」のようになっていると考えればよいようです。
http://www.educ.ls.toyaku.ac.jp/~s027066/joho/1.html
では、
「細胞質決定因子は胚の遺伝子の発現を調整し、その遺伝子はさらに下位にある遺伝子の発現を調整する。このような卵に始まる遺伝子発現調節の連鎖の結果、細胞が分化する。母性効果遺伝子は胚の分節遺伝子の発現を調節して体節に分け、分節遺伝子はホメオティック遺伝子の発現を調節して体節に特徴をもたせる。こうして胚の細胞運命ははじめは大まかに、そして徐々に細かく規定されていく。」
という説明が登場します。現代のコンピュータのプログラム構造などもこれに共通するものがあり、大枠を記述した部分が細かい作業を記述した部品のようなプログラムを呼び出して作業を行い、その部品プログラムはさらに細かいモジュールといういくつもの部品から構成されている・・・そして、それぞれ下位のプロセスの呼び出しは上位のプロセスに与えられた様々な状況や入力などの情報（パラメータ）によってその形や度合いが変化して行きます。同じように、ある遺伝子の活動によって生成された蛋白質（酵素）の種類と量（濃度）によって、下位の酵素の合成をする遺伝子の働きをコントロールする調節遺伝子がさまざまに反応する・・・これが、遺伝子間の相互の調整機能なのだと考えるとよいと思います。

参考URL：

http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textlife/develop2.htm

補足

ありがとうございます。大変わかりやすく、ためになりました。

そこで、もう一つ疑問なのですが、「ある遺伝子の活動」のおおもとってあるのでしょうか。母性効果遺伝子が生まれるための遺伝子もあるということなのですよね？

それともいまはまだ卵とニワトリ状態というか、そこまでさかのぼれない感じなのでしょうか・・・。