人為突然変異

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人為突然変異(じんいとつぜんへんい)とは、人為的な刺激を与えることで引き起こされた突然変異のことである。遺伝学の発展において大きな役割を果たし、また実用上も利用されている。

突然変異とは、生物の生殖の過程において遺伝的な変化が生じることである。その結果として親の代まではなかった形質の子を生じる場合があり、農作物や家畜などでは時として有用な変異が生まれると品種改良に役立つ。しかし、これはきわめてまれに起こることであり、また予測がたてられない。人為突然変異(Induced mutation)は、これを人工的な手段で起こそうとするものである。用語としては誘発突然変異(ゆうはつ-)も使われる。これに対して自然な状態で出現する突然変異を自然突然変異という場合もある。

厳密には、このような目的で何らかの処理をした場合にも自然突然変異は出現する可能性があるから、人為突然変異とは、突然変異を生じさせるための刺激を与えた場合に出現する突然変異における、自然突然変異の起こる確率からの増加分だけを指す。しかし、実際に出現した突然変異体の中で両者を区別することは困難である。

現在では、放射線や化学物質、その他さまざまな刺激がこれを引き起こし得ることが知られており、実用的に利用されている例もある。また、科学史上では、遺伝子の役割や働きを研究する上で大きな助けとなった。特に、ショウジョウバエ以降、遺伝学のモデル生物が実用的な生物から純粋にモデル生物であるような微小生物に変わってきたため、まず突然変異体を作ることから始めることも多かった。たとえばアカパンカビに関する一遺伝子一酵素説の研究などはこれによっている。

歴史

人為突然変異の発見はハーマン・J・マラーとされているが、それ以前にもこれに類する研究はあった。ただ、問題なのは、突然変異が自然にも生じるものであるから、実験の結果で得られた突然変異個体が、本当に実験の操作によって生まれたものであることを示すことが困難な点である。たとえば W.L. Tower は1906年にコロラドハムシで人為的に突然変異を誘発させたとしているが、この点をはっきりさせることができなかったため、広く認められなかった。

この点でマラーは巧妙であった。彼は1927年以降の一連の実験において、人為突然変異が作られたことを文句なしに明らかにした。例えば、最初の実験は、彼は3つの劣性遺伝子を含むX染色体をホモに持っている雌と、別の劣性遺伝子を含むX染色体を持つ雄の交配、という組み合わせで、交配の前にそれぞれどちらかの個体にX線を照射する、というものであった。この結果、雌にX線を照射した場合には子供の雄に、雄に照射した場合には優性な変異は子供の雌に、劣性な変異は孫の代に出現することを示した。マラーはこれらの成果により、1946年にノーベル賞を受けた。その存在が明らかになれば、それ以降はこのような工夫はさほど問題にならない。多くの研究者によって、様々な方法が工夫された。

変異原

実用例

参考文献

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