個体発生、発生遺伝学

個体発生は、誕生の瞬間から死に至るまでの生物の個体発達のプロセスです。これには、卵子が受精した瞬間から若い個体が卵膜または母体から出てくるまでに起こる胚または胚の発育、および出生後に始まる後胚期が含まれます。

ヒトの胚発生はいくつかの時期に分けることができ、それぞれの時期には特定の特徴があります。医療現場では、通常、体の発育の最初の 8 週間を胎生期と、9 週目、つまり臓器の基礎が形成された瞬間から始まる胎児期という 2 つの概念が使用されます。

遺伝と変動性の研究は、個体発生における生物の特性の連続的な発達が遺伝装置の制御下で起こることを示しました。個体発生のさまざまな段階で、さまざまな遺伝子の活性の協調的な制御が発生します。この調節のメカニズムと、さまざまな種の生物の個体発生における遺伝的プログラムの展開の具体的な順序は、集中的に研究されています。

生物内のすべての細胞は潜在的に同じ遺伝プログラムを持っていますが、生物が発達するにつれて、異なる細胞はそのプログラムの異なる部分を使用します。遺伝子の働きの性質は、細胞および特定の生物に関する環境条件に大きく影響されます。遺伝子活性がどのように制御されるかについての詳細な情報は、微生物においてこれまでに得られているが、ヒトを含む高等生物におけるこのプロセスはまだ研究されていない。

しかし、高等生物における遺伝子活性の制御は個体発生を通じて継続的に行われることはすでに明らかです。特定の生物の発生のさまざまな段階やさまざまな器官で、特定の遺伝子がどのように「オン」になるかについて、多くのデータが蓄積されています。

たとえば、人は生涯を通じて、合成されるヘモグロビン分子の種類が 3 回変化します。胚発生の初期段階では、いわゆる胚ヘモグロビンが形成されます。その後、しばらくすると、これらの分子の合成を制御する遺伝子が「沈黙」し（抑制され）、いわゆる胎児ヘモグロビンをコードする別の遺伝子が代わりに働き始めます。その後、別の変化が起こり、3番目のタイプのヘモグロビン、つまり成人型ヘモグロビンの合成が始まります。ある種類のヘモグロビンを別の種類のヘモグロビンに置き換える必要があるのは、体のニーズが異なるためです。

また、発生遺伝学の研究は、個体発生のさまざまな段階で、体のさまざまな器官やシステムの形成、およびそれらの相互作用が起こることを示しています。たとえば、神経系の形成は胚発生の初期段階で始まり、個体発生全体にわたって起こるプロセスです。

さらに、発生遺伝学では、体の正常な発達だけでなく、さまざまな先天性の病状や病気を引き起こす可能性のあるこのプロセスの障害も研究します。

一般に、個体発生と発生遺伝学の研究は、体の形成とその機能のメカニズムを理解する上で重要な役割を果たしており、さまざまな病気の診断と治療のための新しい方法の開発にも役立ちます。