約2万2000個の遺伝子が
パーツごとの細胞を設計する

　2003年、ヒトゲノム計画により、ヒトDNAの配列が解明された。私たちの身体を構成する30兆個以上と言われる細胞は、すべてDNAという設計図によって、複製されている。しかし、冷静になると疑問が残る。なぜ同じ設計図から心臓の細胞、脳の細胞といった異なる機能を持つ複製品ができ上がるのか？

「DNAの中には、ヒトの遺伝情報を司る遺伝子が約2万2000個あり、これをもとに身体のパーツごとの細胞がつくられます。1つの細胞をつくるのに、2万2000個すべての遺伝子を使うわけではなく、心臓ならそのうち6000個、脳なら8000個というように使う遺伝子は異なります。こうして、違う機能を持つ細胞になるのです。私はここにおける遺伝子の機能が発現するか、しないかを制御するスイッチのオン・オフの仕組みに着目しています」

　そう語るのは、東京工科大学応用生物学部応用生物学科の吉田亘先生。現在は、DNAを対象に、がんなど病気の簡易診断技術や抗がん剤などの新薬開発の基礎研究に取り組んでいる。吉田先生の研究キーワードのひとつが、DNAの「メチル化」。これが、前述したスイッチのオン・オフの役割を果たしているという。「メチル化」を詳しく説明すると、DNAを構成する化合物A（アデニン）、T（チミン）、G（グアニン）、C（シトシン）のうち、Cにメチル基（CH3）が付くことを指す。メチル基がCに付いていれば、スイッチは「オフ」で、その遺伝子は働かない。逆にメチル基がCに付いていなければ、スイッチは「オン」になり、その遺伝子は働いている状態になる。

「体内の細胞の一つひとつでこうした遺伝子スイッチのオン・オフが正確に行われることで、私たちの健康な生活が維持されています。しかし、このスイッチの機能に異常が生じることがあります。がん細胞がその一例で、通常はオンでなければいけない特定の遺伝子の働きがオフになることで、『がん化』する可能性があります。そこで私たちは、このスイッチの異常を検知する方法を確立し、新たな診断技術の開発につなげたいと考えています」

遺伝子の「スイッチ」に異常が起こり、正常な細胞が「がん化」するメカニズムを説明したイメージ図。体内のすべての細胞内でこのオン・オフが行われている