還元論の限界

還元論と全体論

　物理学で実証済である。素粒子物理学は還元していくと、神の領域になり人智を超えてしまう。医学や遺伝子学なども似たような状況だと思われる。それよりも、現実的な処方や対策を取った方がベターだ。


分子生物学（ぶんしせいぶつがく、英語：molecular biology）は、生命現象を分子を使って説明（理解）すること目的とする学問である。

分子生物学という名称は1938年ウォーレン・ウィーバー（Warren Weaver）により提唱された。これは当時、量子力学の確立やX線回折の利用等により物質の分子構造が明らかになりつつあったことから、まだ謎に満ちていた生命現象（中でも遺伝現象）をも物質の言葉で記述したいという希望の表明であった。当時、遺伝の染色体説はすでに確立し、遺伝学はショウジョウバエなどを用いて目覚ましく進歩していたが、生体高分子として知られていたタンパク質と核酸のいずれが遺伝を担っているのかも、遺伝子が具体的に何を決めるのかも不明だった。ドイツを中心とする当時の物理学者たち（アメリカに亡命した人も多い）もこの問題に深い関心をもち、特にマックス・デルブリュックは物理学から遺伝学に転向した。また物理学者から見た生命観を述べたシュレーディンガーの名著「生命とは何か」（1944年）も大きな影響を与えた。


遺伝子（いでんし）は生物の遺伝情報を担う主要因子であると考えられている。全ての生物でDNAを媒体として、その塩基配列にコードされている。ただし、RNAウイルスではRNA配列にコードされている。

もっとも狭義の遺伝子はタンパク質の情報に対応する転写産物 (mRNA) の情報が書き込まれている核酸分子上のある長さをもった特定の領域＝構造遺伝子（シストロン）のことをさす。2013年現在での分子生物系分野において遺伝子といった場合は、構造遺伝子のみを指すことが多い。転移RNA (tRNA) やリボソームRNA (rRNA) などの転写産物そのものが機能を持つノンコーディングRNAの情報が書き込まれている部分や、それ自体は転写はされないが転写因子の認識部位となり、転写産物の転写時期と生産量を制御するプロモーターやエンハンサーなどの調節領域を含める場合もある（→オペロン）。ちなみに、語感が似る調節遺伝子とは上記の転写因子のタンパク質をコードしたれっきとした構造遺伝子である。 ある生物種・病原・細胞小器官などにおけるジャンクDNA等も含む広義の遺伝子の総和はゲノムと呼ばれる。ゲノム上の遺伝子の位置を示したものを遺伝子地図や染色体地図と呼ぶ。ただし、ゲノムは真核生物においては＝一組の染色体の塩基配列の全てであり、通常、葉緑体やミトコンドリアなどの細胞小器官は別ゲノムとしてあつかう（例えば「ヒトのゲノム」といった場合は、「ヒトミトコンドリアのゲノム」は含まない）。

古典的には遺伝子は、ゲノムもしくは染色体の特定の位置に占める遺伝の単位（→遺伝子座）であり、その位置は変わらず、構造も変化しないと考えられていた。しかしトランスポゾン（可動性遺伝子）が発見され、抗体産生細胞で多種の抗体を作り出すために遺伝子を再編成していることが明らかにされている。他にも遺伝子増幅、染色体削減といったダイナミックな変化や、二つの遺伝子の転写産物がつなぎあわされるトランススプライシングのように遺伝子の概念を広げる現象もある。


遺伝子はDNAが複製されることによって次世代へと受け継がれる。複製はDNAの二重らせんが解かれて、それぞれの分子鎖に相補的な鎖が新生されることで行われる。
本質的には情報でしかない遺伝子が機能するためには発現される必要がある。発現は、一般に転写と翻訳の過程を経て、遺伝情報（= DNAの塩基配列）がタンパク質などに変換される過程である。こうしてできたタンパク質が、ある場合は直接特定の生体内化学反応に寄与して化学平衡などに変化をもたらすようになり、ある場合は他の遺伝子の発現に影響を与え、その結果形質が表現型として現われてくる。転写はDNAからRNA（mRNAやrRNAなど）に情報が写し取られる現象であり、翻訳はmRNAの情報を基にタンパク質が合成される過程である。この過程はセントラルドグマとも呼ばれる。