Where do genes come from? - Carl Zimmer

遺伝子はどこから来たのか？ - カール・ジマー

翻訳: Misaki Sato 校正: Masaki Yanagishita

You have about 20,000 genes in your DNA.

ヒトのDNAには およそ2万の遺伝子があります

They encode the molecules that make up your body,

その遺伝子は体を作り上げている物質―

from the keratin in your toenails, to the collagen at the tip of your nose,

足の爪のケラチンから 鼻の先のコラーゲン― までコード化しています

to the dopamine surging around inside your brain.

（ドーパミン[誤り： タンパク質ではないのでコード化できない]）

Other species have genes of their own.

他の種には独自の遺伝子があります

A spider has genes for spider silk.

クモにはその糸の遺伝子があります

An oak tree has genes for chlorophyll, which turns sunlight into wood.

オークには太陽光線を木へと変える 葉緑素の遺伝子があります

So where did all those genes come from?

さて こういった遺伝子は どこから来たのでしょうか？

It depends on the gene.

それは遺伝子によります

Scientists suspect that life started on Earth about 4 billion years ago.

科学者は約40億年前に地球上に 生命が誕生したと考えています

The early life forms were primitive microbes

初期の生命体は 原始的な微生物で―

with a basic set of genes for the basic tasks required to stay alive.

生きていくために必要最低限の 遺伝子を一揃い持っていました

They passed down those basic genes to their offspring

この基本となる遺伝子を 何十億もの世代を経て

through billions of generations.

子孫に残してきたのです

Some of them still do the same jobs in our cells today, like copying DNA.

DNAを複写する働きの様に 今でも 同じ働きをするものがあります

But none of those microbes had genes for spider silk or dopamine.

しかしクモの糸（やドーパミン[誤]）の遺伝子を持つ 微生物はいませんでした

There are a lot more genes on Earth today than there were back then.

当時と比べると現在は 多様な遺伝子が存在しています

It turns out that a lot of those extra genes were born from mistakes.

実はこういった遺伝子の多くはミスから 生じたことが判明したのです

Each time a cell divides, it makes new copies of its DNA.

細胞は分裂するたびに 新たなDNAのコピーを行います

Sometimes it accidentally copies the same stretch of DNA twice.

その際に誤って同じDNAの コピーを２度行うことがあるのです

In the process, it may make an extra copy of one of its genes.

この過程でDNAを余分に コピーしてしまうのです

At first, the extra gene works the same as the original one.

最初はこの余分な遺伝子も 元の遺伝子と同じ働きをします

But over the generations, it may pick up new mutations.

しかし世代を経ていくと 新たな変異が加わって

Those mutations may change how the new gene works,

こういった変異が 新しい遺伝子の働きを変え

and that new gene may duplicate again.

新たな遺伝子が 再びコピーされます

A surprising number of our mutated genes emerged more recently;

変異した遺伝子の数は 予想以上に多いことが判明しました;

many in just the past few million years.

多くはここ数百万年ほど前に起きたことです

The youngest evolved after our own species broke off from our cousins, the apes.

最も新しいものはヒトが類人猿から 枝分かれした頃です

While it may take over a million years for a single gene to give rise

新しい遺伝子が生まれてから 遺伝子ファミリーとなるには

to a whole family of genes,

百万年以上もの時間がかかるものの

scientists are finding that once the new genes evolve,

ひとたび新しい遺伝子が発達すると

they can quickly take on essential functions.

基本的な機能となっていきます

For example, we have hundreds of genes for the proteins in our noses

例えば ヒトは鼻に匂いの分子を取り込む

that grab odor molecules.

数百ものタンパク質の遺伝子を持っています

The mutations let them grab different molecules,

この変異のおかげで 多様な分子をとらえられるため

giving us the power to perceive trillions of different smells.

一兆種類もの匂いを 嗅ぎ分けることができます

Sometimes mutations have a bigger effect on new copies of genes.

変異が大きな影響を もたらすこともあります

They may cause a gene to make its protein in a different organ,

そのおかげで遺伝子が 別の臓器でタンパク質を作り出すことも

or at a different time of life,

あるいは 別の時期に起きるようになったり

or the protein may start doing a different job altogether.

タンパク質が全く異なる 働きを始める事もあります

In snakes, for example, there's a gene that makes a protein for killing bacteria.

例えばヘビにはバクテリアを殺す タンパク質の遺伝子があります

Long ago, the gene duplicated and the new copy mutated.

かつて その遺伝子をコピーした時に 新たなコピーが変異を起こしました

That mutation changed the signal in the gene

この変異が遺伝子の信号を変えてしまい

about where it should make its protein.

タンパク質を作り出す場所を 変えてしまいました

Instead of becoming active in the snake's pacreas,

膵臓で活動するのではなく

it started making this bacteria-killing protein in the snake's mouth.

口内でバクテリアを殺す タンパク質を作り始めたのです

So when the snake bit its prey, this enzyme got into the animal's wound.

ヘビが獲物にかみつくと その傷口に酵素が入り込みます

And when this protein proved to have a harmful effect,

するとこのタンパク質は効果を表し

and helped the snake catch more prey,

ヘビはより多くの獲物を 捕らえられるようになったのです

it became favored.

これは望ましい変化でした

So now what was a gene in the pancreas makes a venom in the mouth

膵臓内にあった遺伝子は 口中の毒を作り出します

that kills the snake's prey.

その毒で獲物を仕留めるのです

And there are even more incredible ways to make a new gene.

新しい遺伝子が作り出される 方法は他にもあります

The DNA of animals and plants and other species

動植物や他の種の DNAの一部分には

contain huge stretches without any protein coding genes.

タンパク質のコーディングを 行わない部分があります

As far as scientists can tell, its mostly random sequences

科学者が知りうる限り 大抵は全く意味をなさない―

of genetic gibberish that serve no function.

遺伝子のランダムなシーケンスで 何の機能もしていないのです

These stretches of DNA sometimes mutate, just like genes do.

こういった一部のDNAも遺伝子と同じく 変異を起こすことがあります

Sometimes those mutations turn the DNA into a place

この変異のおかげで DNAが

where a cell can start reading it.

遺伝子読み取り開始点に 変わってしまう事があります

Suddenly the cell is making a new protein.

すると突然 細胞が 新たなタンパク質を作り始めます

At first, the protein may be useless, or even harmful,

当初は このタンパク質は役に立たないか 有害であるかもしれません

but more mutations can change the shape of the protein.

しかし変異が続くと タンパク質の形を変え

The protein may start doing something useful,

このタンパク質が有用な働きを始め

something that makes an organism healthier, stronger,

生物はさらに健康で 強くなっていきました

better able to reproduce.

繁殖力も強くなったのです

Scientists have found these new genes at work in many parts of animal bodies.

科学者はこういった新しい遺伝子を 動物の体から見つけてきました

So our 20,000 genes have many origins,

そういう訳で ２万の遺伝子には 様々な起源があり

from the origin of life, to new genes still coming into existence from scratch.

生命の起源からあるものから 全く新しく生まれ出る遺伝子まで―

As long as life is here on Earth, it will be making new genes.

地上に生命がある限り 新たな遺伝子を生み出し続けるわけです