遺伝子組み換え生物：人類の発展に関わるもの

人間が生命現象を深く探求するにつれて、遺伝子がすべての生物の特性を決定することがわかってきました。遺伝子は遺伝因子とも呼ばれ、遺伝情報を運ぶ DNA の断片です。肉眼では見えないこの小さな装置は、生物細胞の奥深くに隠されており、生命の種類や誕生、老化、病気、死などのすべての現象を決定します。

遺伝子工学とは、遺伝の法則を理解した上で、DNA組み換えや遺伝子組み換え技術を用いて、事前に設計された設計図に従って、異なるソースからの遺伝子断片から試験管内でハイブリッドDNA分子を構築し、それを特定の生物の生きた細胞に導入することで、生物の特定の遺伝的特徴を変化させ、環境に適応した、または品質が向上した新しい種を得るプロセスです。

このプロセスは遺伝子組み換えと呼ばれます。実は、人工的な遺伝子組み換えだけでなく、自然界でも遺伝子組み換えが行われています。地球上のすべての種が進化し、変化してきた根深い理由は、それらが絶えず「遺伝子組み換え」されていることです。遺伝子の変化だけが種の特徴の変化をもたらすことができます。

言い換えれば、自然界の種にこのような「遺伝子組み換え」が行われていなかったら、今日、地球上には人類やすべての生物は存在しなかっただろうということです。

この意味では、遺伝子組み換えは37億年前に始まったことになります。遺伝子には 2 つの特性があります。1 つは、生物の基本的な特性を維持するために、遺伝子を忠実に複製する能力です。もう 1 つは、突然変異して変化する能力であり、これにより生物は環境により適応できる方向に継続的に発展することができます。

突然変異には2つの種類があります。一つは病原性変異であり、大部分を占め、がんなどの病気を引き起こす可能性があり、主に個人で発生します。もう 1 つは非病原性の突然変異であり、これは自然選択の原材料を提供し、生物が長期的な進化の中で自然環境に最も適した個体を選択できるようにし、種全体の変化となります。

科学界は地球上の生命の起源についてまだ明確な結論に達していない。現在、主な理論は2つあります。 1つは、生命は地球上で誕生し、化学変化を通じて無機物から有機物、そして細胞へと徐々に進化したというものです。もう一つの説は、生命は隕石、彗星、宇宙塵を通じて地球にやってきた異星人であるというものです。

今日は生命の起源については議論しませんが、科学界で長い間認識されてきた生物進化の歴史についてのみお話しします。 2017年3月、ロンドン大学の研究チームは、カナダのケベック州北部の縞模様の鉄構造岩石の中に、いくつかの小さな糸状の管状粒子と帯状の微生物化石を発見したと発表した。これらの化石は37億7千万年前から43億年前に形成されたもので、これまでに発見された中で最も古く、最も古い生命体であると考えられています。

地球の年齢は約46億年です。つまり、地球が誕生して間もなく生命が出現したことになります。研究によれば、これらの初期の原始的な生命体は、肉眼では見えない微生物であり、深海で生まれ、生息していたと考えられています。これは、地球が最初に形成されたとき、大気中に酸素がなく、オゾン層もなかったためです。太陽光に含まれる強い紫外線が地表に直接照射されます。生命は陸上では生きられず、より深い海水中でのみ生き残ることができました。

最も古い生命は最も単純な単細胞の原核生物であり、従属栄養性の嫌気性生命体でした。つまり、酸素を必要とせず、酸素を恐れることすらなく、栄養素を生成することもできませんでした。生き残り、繁殖するためには、環境から有機栄養素を直接吸収することしかできませんでした。

生命は太陽光環境に適応して何億年も経ち、光合成色素を進化させ、光合成に太陽光を利用することを学びました。まだ非常に単純な単細胞ですが、従属栄養性から独立栄養性へと変化しました。つまり、光合成によって環境中の無機物を生命に必要な栄養素に変換できるようになり、これは生命にとって大きな前進です。

光合成を行うことができるこれらの生物にとって、代謝産物は酸素です。 25億年前のシアノバクテリアの爆発的増加は、地球の大酸化イベントを促進する主役であると考えられています。大量の酸素が大気の組成を変え、嫌気性生物の大量絶滅を引き起こしました。その後、新しい大気の組成に適応した好気性生物が出現して発達し、ほとんどの生物は生存するために酸素を必要とするようになりました。

地球環境の変化に伴い、生物は原核細胞や単細胞から真核細胞や多細胞へ、水生生物から陸生生物へ、目に見えない微生物から目に見える植物や動物へと進化してきました。これらの変化は、生物の外見や特定の機能の変化だけではなく、最も深いレベルでの世代から世代への長期にわたる遺伝子変異によって形成されます。

5億4千万年前のカンブリア紀から、生命は目に見える形で多様化して爆発的に増加し、その頃から地球の進化は生命の存在を示す冥王代から顕生代へと移行しました。この5億4000万年の間に、生命は5回の大量絶滅を経験し、現在は6回目の大量絶滅期に突入しています。それぞれの大量絶滅では、80%から95%以上の種が消滅しました。

現在、地球上には微生物、植物、動物を含む約 870 万種の生物が存在し、そのうち陸生生物は約 650 万種、水生生物は約 220 万種です。生命が出現して以来、地球上には少なくとも1億2000万種の生物が存在してきました。それらの多くは環境に適応できずに絶滅しましたが、その後、環境に適応した新しい生物が誕生しました。

人間やコケ類、菌類を含む今日のすべての種は、最も古く原始的な細胞から進化し、何世代にもわたる遺伝子変異を経て今日の姿に至りました。

自然進化における遺伝的変化は、自然選択のプロセスに適応するためのものです。毎回わずかな変化しかなく、数え切れない世代にわたる継続的かつ緩やかな、有益な、長期的な突然変異と変化を経て、現在の状態に到達しました。対照的に、遺伝子工学は、一世代内に突然変異を引き起こす人工的な操作のプロセスです。

しかし、それがゆっくりとした緩やかな自然の変化であろうと、人工的な突然変異であろうと、すべて「遺伝子組み換え生物」の範疇に入ります。そして、すべての動物と植物が絶滅しない限り、自然な遺伝子組み換えは永遠に終わりのない旅となるでしょう。

現代の遺伝子工学は、自然の法則を理解し、それを活用することに基づいています。自然の進化と同様に、人間の文明も絶えず進化しています。古代の無知から古代の農耕文化まで、機械化と電化を経て、現在は情報化とインテリジェント化の時代に入りました。人類は、古代の暗闇から光へ、自然に対する畏怖と受動的な服従から、自然の法則を理解し、それを利用して積極的に自然を変えることへと移行してきました。科学は人類を前進させています。

その中で、遺伝子の理解は人類が自らの起源や過去を理解できるようになるだけでなく、人類の将来の方向性を大きく変えることになります。

前世紀の最も偉大なプロジェクトの一つはヒトゲノム計画であり、科学界からは生命科学の月面着陸計画として認められています。このプロジェクトは1985年にアメリカの科学者によって提案され、1990年に正式に開始されました。アメリカ、イギリス、フランス、ドイツ、日本、そして我が国の科学者が共同でこのプロジェクトに参加しました。 16年間の努力と30億ドルの費用を経て、最後の染色体配列の解読は2006年に完了しました。

中国の科学者は、配列解析作業の1％に参加し、それを完了させ、高い評価を受けた。中国のバイオ産業は国際的リーダーの仲間入りを果たし、ヒトゲノムプロジェクトの成果、資源、技術をすべて共有し、21世紀の中国のバイオ産業に明るい展望をもたらした。

人類が自らの遺伝子配列を完全に理解すれば、遺伝子の問題を的確に克服し、変化させることが可能になり、遺伝子治療や遺伝子医薬品を通じて人類はより健康になり、より長生きできるようになる。

遺伝子工学はトランスジェニック技術とも呼ばれます。この技術の重要性は、特定のニーズを満たすために、人間の希望に応じて数十億年かけてゆっくりと段階的に生物の遺伝子改変を加速することです。科学者たちは現在、この技術を人類社会の利益のために利用しています。

遺伝子組み換え技術は、国際的に医療、産業、農業、環境保護、エネルギーなどの分野で広く利用されてきました。例えば、広く使用されているヒトインスリン、組み換えワクチン、抗生物質、インターフェロン、ビール酵母、食品酵素製剤、添加物などの多くは遺伝子組み換え製品です。

農業分野では、大豆、綿花、トウモロコシ、菜種、ジャガイモ、リンゴなど数十種類の作物について、耐虫性、耐病性、除草剤耐性、ストレス耐性、高品質などを備えた多数の新品種が国際的に栽培されています。現在、主要な遺伝子組み換え作物の世界栽培割合は、綿花が79％、大豆が74％、トウモロコシが31％、菜種が27％となっている。

私の国では遺伝子組み換え製品の種類も増え続けています。例えば、国産防虫綿の市場シェアは99%以上に増加しました。除草剤耐性大豆3種と害虫耐性・除草剤耐性トウモロコシ4種が生産・使用安全証明書を取得しました。害虫に強い大豆、干ばつに強いトウモロコシ、害虫に強い米、干ばつに強い小麦、青耳病に強い豚などが階層的な備蓄を形成している。

遺伝子組み換え食品の中には特別な効果があり、人々の健康問題を解決できるものもあります。例えば、スウェーデンの科学者は、水仙の遺伝子の一部を米の遺伝子に移植し、その種子から育った米に鉄分をより多く含ませ、1億3000万人の鉄分欠乏症による貧血問題を解決しました。

遺伝子組み換え技術によって、カロチンやビタミンAが豊富な米、通称「ゴールデンライス」が生産されています。 β-カロテン含有量は一般米の23倍。ビタミン A 欠乏症による子供の視力低下や失明の問題を解決することができます。世界にはそのような子供が4億人います。また、多くの国で子供たちのカロチン欠乏によって引き起こされる栄養失調の問題を解決することができます。

残念ながら、この研究は中国での疑念と非難により失敗に終わりました。その後、フィリピンで栽培され、販売が承認されました。

データによれば、私の国には約 7,000 万人の B 型肝炎ウイルス保有者がいます。この感染症の蔓延を防ぐため、国はB型肝炎ワクチンを開発しました。さらに、国家の「863」計画では、「遺伝子組み換え植物を利用した経口B型肝炎ワクチンの製造」プロジェクトが開始された。このプロジェクトは中国農業科学院バイオテクノロジー研究所が担当し、「B型肝炎ワクチントマト」の栽培に成功した。

この遺伝子組み換えトマトは農林水産省から生産安全認証を取得しており、まもなく大量生産されてスーパーマーケットの店頭に並ぶ予定だという。このように、このおいしいトマトを定期的に食べれば、B型肝炎を予防することができます。なぜそうしないのでしょうか？プロジェクトリーダーの劉徳虎研究員はメディアのインタビューで、「この遺伝子組み換えトマトを長期間定期的に摂取すれば、体内のB型肝炎ウイルス抗体は常に高いレベルに維持される」と語った。

しかし、このトマトの最終出荷に関する明確な情報は見つからなかったため、もし見つかれば試しに買ってみたかったのですが。

遺伝子組み換えによって牛乳に成長ホルモンを多く含ませるなど、そうした事例は数多くあります。アレルギーを引き起こさない遺伝子組み換え大豆成長が早く、肉質も良くなる遺伝子組み換え魚など。

これらの遺伝子組み換え製品は、農業や畜産業の生産における労働コストを削減し、農薬の使用や災害による損失を減らし、生態環境を保護し、食品の品質と栄養価を向上させ、さらには人間の健康や病気の問題を解決できるものもあります。

では、遺伝子組み換え食品は安全なのでしょうか?実際、この質問に対する回答は前回の説明で述べられています。なぜなら、すべての天然産物は遺伝子組み換えの結果であり、本来のものではないからです。誰もが最もオリジナルで自然な産物を食べたいのであれば、37億年前の単細胞微生物しかありません。

最古の時代は言うまでもなく、10万年前でさえ、人間、豚、犬、牛、あるいは米、小麦、キャベツ、大根など、今日の姿ではありませんでした。彼らは何世代にもわたる遺伝子変異を経て、今日の姿になったのです。遺伝子を人工的に変えるということは、人々が遺伝子の神秘に気づき、より意図的な変化を起こすということに他なりません。

人間は主に消化管を通じて食物を摂取し、食物に含まれるタンパク質、脂肪、炭水化物、食物繊維、糖分を吸収します。通常の遺伝子組み換え食品では、遺伝子や成長過程がどのように変化しても、栄養価は低下せず、むしろ向上するだけです。したがって、遺伝子組み換え技術によって得られた食品は、摂取しても全く安全ではありません。

今日、社会の多くの人々は、主に一部の人々、特に害虫を防ぐための遺伝子組み換え技術を信じられないと考える人々の扇動により、遺伝子組み換え製品に対して警戒したり反対したりしています。昆虫が食べないのに、なぜ人間が食べられるのでしょうか？実は、この世には人間が食べられるのに食べない物がたくさんあり、また、人間が食べないものを好んで食べる昆虫もたくさんいます。

遺伝子組み換えの害虫耐性作物が害虫に耐性を持つ理由は、バチルス・チューリンゲンシスが特殊な「Bt害虫耐性タンパク質」を含んでいるため、昆虫を殺すことができることを科学者が発見したためです。しかし、このタンパク質の昆虫耐性は非常に特異的であり、特定の昆虫に対してのみ有効です。例えば、蛾や蝶などの「チョウ目」害虫の腸にある「特定の受容体」に結合し、腸の穿孔や死を引き起こします。

しかし、人間、家畜、その他の非鱗翅目昆虫の胃腸細胞には、このタンパク質に結合する「特異的受容体」が存在しない。これらの抗昆虫タンパク質は消化管に入った後、通常のタンパク質と同様に消化・分解され、単なる栄養源となります。これらは理論的にも数え切れないほどの実験を通じても確認されています。

害虫耐性遺伝子を組み込んだこれらの作物は、生育期間中に害虫が少なくなるため、農薬はまったく必要ないか、ごく少量しか必要ありません。その結果、果物はより豊かで栄養価が高くなり、有害な残留物が少なくなり、環境を保護するだけでなく、消費時にもより安全で健康的になります。

自然栽培食品であっても、人工的に遺伝子組み換えされた食品であっても、国には検査基準があります。検査項目は食品自体に含まれる栄養成分や有毒有害物質管理指標の全てです。国の食品安全基準を満たしていれば、安全な食品です。どのような食べ物であっても、消化管で吸収されるのは消化された栄養素であり、遺伝子ではありません。

「遺伝子」という言葉を聞くと、特定の遺伝子を食べると、その遺伝子の影響を受けるのではないかと怖がる人もいます。この論理に従えば、人間は何も食べることができず、人間を食べることによってのみ人間の遺伝子を保存できることになります。実際、私たちは穀物、豚肉、牛肉、羊肉、鶏肉、アヒル肉、鶏卵、アヒル卵を毎日食べています。これらの食品にはこれらの動物や植物の遺伝子が含まれています。私たちは何千年、何万年もの間、代々食べ続けてきましたが、豚、牛、羊、鶏、アヒルなどの穀物や動物に変わった人はいません。

なぜこんなに多くの人がこのような単純な真実を理解できないのでしょうか?したがって、眠っているふりをして、何らかの「有機的な」利益団体に奉仕し、大騒ぎする人たちに友人たちが従わないことを私は望みます。自分の頭を使って考えれば、理解できるでしょう。

もちろん、どんな科学も諸刃の剣です。遺伝子工学は人類に利益をもたらすことも、人類を破滅させることもできる。したがって、先ほど申し上げた遺伝子組み換え食品の安全性というのは、遺伝子組み換えの技術は国家の監督のもとで行われなければならない、そして市場に流通するすべての遺伝子組み換え食品は資格のある機関による厳格な検査と安全性評価を受けなければならない、という前提に基づいているわけです。そういった食品だけは安心して食べられます。

少し前、英国ケンブリッジの科学者たちはシロイヌナズナの遺伝子地図の解読を完了し、長い進化の過程を経て、この植物自体に病害虫抵抗性、高収量、美味しさ、高品質など、ほとんどすべての優れた遺伝子が含まれていることを発見した。このシロイヌナズナは世界で最も広く使われているモデル植物となり、「植物の中のミバエ」として知られています。

これは、植物自身の遺伝子内の優れた断片を強化し、成長過程でそれらをより明白かつ顕著に発現させるだけで、望ましい結果が得られることを示しています。このように、将来的に遺伝子組み換え技術を使用する植物は、他の種の遺伝子を編集して移植する必要がなくなり、より安全になる可能性があります。このような遺伝子組み換え食品は、依然として人々の不安や反対を引き起こすのでしょうか？

私がこのような記事を書くと、コメント欄で「GMOを支持することで利益を得ているのか？」と叫ぶ人がよくいます。自分で食べるんですか？私はここで厳粛に宣言します。私はいかなる GMO 組織や関係者とも連絡を取っておらず、科学普及員としての良心と科学的常識に基づいて話しているだけです。食品を購入するとき、それが GMO か非 GMO かについては特に気にしません。唯一の基準は費用対効果です。

もちろん、国が販売を認可し、健康に良いとされる、ある特別な機能を持つ遺伝子組み換え食品があれば、私は間違いなくそれを買って食べます。私は遺伝子組み換え食用油や大豆製品など、遺伝子組み換え食品をたくさん食べてきました。私の記事を読んだ人は、認めるかどうかは別として、遺伝子組み換え食品を食べたことがあると思います。なぜなら、今ではすべてのペストリーやレストランで遺伝子組み換え原材料が使用されている可能性があるからです。拒否する権利はありますか？

したがって、GMO を正常な態度で扱えば、科学的な生活を送ることで私たちはより幸せになれるでしょう。これに関して何かご意見がございましたら、お気軽にご相談ください。読んでいただきありがとうございます。

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