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生命科学をコンピュータにたとえて説明する試み


? 生命科学の用語を、コンピュータにたとえて説明できないものかな、という思いつきです。

 

 コンピュータの入門の書籍を見ていると、コンピュータの各部分を、僕たちの身の回りのものにたとえて説明していることが多いです。たとえば、メモリの量=仕事机の広さ や、CPUのクロック数=頭の回転のはやさ という具合ですね。つまり、読者にとって馴染みのある物の知識と比較させることで、理解をスムーズにしようとしているわけです。

 

 これと同じようにして、コンピュータの知識がある人を対象にして、生命科学の用語をうまくコンピュータ用語にたとえて説明できないものかな? と思いました。

 

 たとえば、染色体、遺伝子、DNA、ゲノムなど。あまりによく耳にするこれらのキーワードですが、はたしてこれらの言葉の意味をきちんと把握できているでしょうか?

 

 そういうわけで、説明の試みということでチャレンジしてみます。とはいうものの、僕自身もこれらの用語を付け焼き刃で学習したこともあって、誤解を含んだ説明文になっている可能性が大いにあります。あるいは、たとえの宿命のためか、僕の表現能力のなさのためか、明らかなウソが紛れているかも。その場合はぜひお知らせください。

 

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HDD
■ 細胞の核をHDDにたとえてみる

 

 コンピュータにとってハードディスクドライブ(HDD)は、コンピュータがさまざまな仕事をするのに必要な情報がたくわえられた、とても重要な装置です。

 

 同様に、人間や他の生物にとって、さまざまな生命活動をする上で必要な情報がたくわえられた物体は、細胞の「」がそれにあたります。核の中には、生命の設計図ともいえる遺伝情報が含まれており、生物にとってとても重要な物体です。

 

 今回、生命科学を考える上で欠かせない、核や染色体といった用語を、コンピュータのHDDに例えて説明することにしてみましょう。

 

DNA
? ■ 染色体と塩基

 

 HDDを分解してみたことがある人はあまりいないかもしれません。コンピュータのHDDは、通常、頑丈な金属のケースで覆われています。ドライバーでねじを外して中身を見てみると、中には金属製の円盤があります。この円盤は「プラッタ」と呼ばれています。たいてい、パソコン用のHDDには、1~4枚のプラッタが入っています。コンピュータにとって大事な情報は、このプラッタに書き込まれています。

 

 細胞の核の中にも、プラッタと同じような物体があります。細胞にとってのそれは「染色体」と呼ばれます。プラッタの形は円盤状でしたが、染色体は、アルファベットのX(エックス)のような形をしています。1つの核のなかに、23個の染色体が入っています。

 

 プラッタの話に戻りましょう。先に述べたように、プラッタにはたくさんの重要な情報が記録されています。いったいどのように情報を記録しているのでしょうか? 実はプラッタは、ものすごく小さな磁石をたくさん持っています。磁石にはS極とN極がありますね。このS極とN極がどういう順番で並んでいるかによって、プラッタは情報を表現しているのです。

 

 では染色体の場合はどうやって情報を記録しているでしょうか。染色体を詳しく分解してみると、染色体は、「DNA(デオキシリボ核酸)」と呼ばれる細長い分子と、ヒストンなどのタンパク質からできています。このDNAは、糖やリン酸のほか、「塩基」と呼ばれる物質をすごくたくさん持っています。塩基の種類は4種類。アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)です。さっきのプラッタの場合ではS・Nの2つの極の並びで情報を表現していましたが、DNAの場合は、A・T・G・Cの4つの塩基の並びで情報を表しているのです。染色体には、これらの文字が全部で約30億個も並んでいるとされています。

 

■ ゲノムと遺伝子

 

 最後に、ゲノムという言葉についてです。ゲノムというと最近よく耳にする反面、すごく難しそうな言葉に聞こえます。ですが、ゲノムという言葉は、単純に、「HDDの全データ」という言葉とそっくり置き換えてしまってもよいかもしれません。30億個すべての文字の並びが表す情報のことを指してゲノムと呼びます。

 

 ゲノムの中には、生物の親から子へ受け継がれていく、遺伝的な特徴を表した部分があります。この部分を「遺伝子」と呼んでいます。これはコンピュータに例えるのが難しいですが、HDDのデータの中でも特にそのコンピュータの特徴を表す部分、たとえばブートレコード(パーティション情報などを示す部分)や、ブートセクタ(OSの呼び出し方などを示す部分)に相当する部分、と言えるかもしれません。ちょっとこの辺は例えが破綻してきています。ごめんなさい。

 

 そういえば、2003年に、国際チームが「ヒトゲノムの配列を完全解読した」という宣言を出しました。これを、コンピュータのたとえ話で見てみると、なんか得体の知れないHDDがあったけど、その中身を解析してみて、ようやく全部の0と1の並び方が分かったよ、というようなことを言ってるわけです。でももちろん、それだけではそのコンピュータがどんな仕事をするのかを理解できたとは到底言えないわけです。どの部分がどんな機能を持つのか。そしてさらに国際チームの結果によれば、ヒトのゲノムのうち遺伝子の部分は2~3%程度だということが分かったそうだけど、じゃあ遺伝子のそれぞれはどんな役割があるのか? それ以外の部分は? などなど、いろんな疑問が湧き上がってきています。

 

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 ちょっと最後は苦しい感じになってきていますが。。こんな感じで説明できるかな? という試みということで。

 いくらなんでもその説明はまずいだろう、みたいな点を見つけた方はぜひお教えください。

 

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コメント (2)

なかつみ:

■おぉー
良い例えじゃないでしょうかー。
RNAやproteinあたりも例えられると完璧なんだろうね。

ヒトゲノムプロジェクトの例えは秀逸だと思うよ。

riverplus:

■感謝です
どうもありがとうございます。^^
なんとなくの雰囲気をつかめる文になればいいなあと思いつつ、DNAのコピーの話あたりはうまくこの流れに沿って解説できそうな感じです。


http://ameblo.jp/riverplus/

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