【シリーズエッセイ】カラダにまつわる数字のリアリティー その1「DNAの太さと長さ」

さて、今日から新しいシリーズエッセイを書いてみます。

ネタが続く限り、不定期に続ける予定。。

 

テーマは「カラダにまつわる数字」です。

 

カラダ系のことをいろいろやっていると、よく、こんな言葉を聞きますよね。

 

「カラダの声を聞いてくださいね〜」

 

まあ、そういうのがとっても大事なのは、もちろん僕も同意します。

(なにしろ、そういうタイトルの本を書いたこともあるぐらいですから。。)

 

そういうタイトルの本↓ 

カラダの声をきく健康学
カラダの声をきく健康学 北村 昌陽

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ただね、、、

 
「カラダの声」っていう言葉で表されるものは、とてもあいまいで、感覚的なものです。

だから、カラダに関する無意識のイメージ(ボディイメージ)の持ち方次第では、かなり恣意的にゆがんだり、偏ったりしやすいのです。

 

自分のカラダについて、どんなイメージを持っているか。

 

感覚的なものを大切にするためにこそ、まずは数字で裏付けられたきちんとしたボディイメージを持つことが、とっても大事だと、僕は思うのです。

 

で、、実際、細かな数字をいろいろと拾っていってみると、、、僕らが無意識のうちになんとなく抱いているカラダのイメージと、サイエンスが明らかにした現実のカラダの構造や働きは、けっこうずれていることが多いです。

そのあたりを埋められるように、面白く且つリアルに書いていけたらいいな、と思ってます。

 

そんなわけで、第1回のテーマは「DNAの太さと長さ」です。

 

遺伝子を担うDNAは、糸状の細長い分子です。

その直径は、2ナノメートル

この数字はたぶん、中学や高校の教科書にも載っているぐらいの、基本情報でしょう。

 

で、、じゃあ、その「2ナノメートル」というDNAのサイズ感を、どのくらいリアルにイメージできていますか? というのが、今日のお話の始まり。

 

僕らはよく、ごく小さなサイズのものを、指先を使って「こんなに小さいよっ!」って示します。親指と人差し指の指先をすれすれまで近づけて。

その時の指先の間隔は、まあ、ぎりぎりまで近づけたとしても、せいぜい1ミリぐらいでしょう。

 

ナノレベルとは、あまりに程遠い。

 

 

日常感覚の範囲で、リアリティを持って「小さい」と感じられるのは、ミリ単位ぐらいが限界です。

 

 

長さの単位における一番の基本は、メートル。

1メートルがどのくらいのサイズなのかは、まあ、だれでもわかりますね。

その1000分の1が、1ミリメートル。

さらに1000分の1が、1マイクロメートル(ミクロン)。

そのさらに1000分の1が、1ナノメートルです。

 

と、、、こんなふうに書いても、「ナノって、ものすごく小さいんだな」という以上にはピンとこないのが普通でしょう。

実際、ナノとミクロンは1000倍も違うのだけれど、僕らの日常感覚としては、どちらも「すごく小さい」としか感じられないし。。

 

そこで、太さ2ナノメートルのDNAが肉眼で見えるぐらいまで、世界を拡大してみましょう。

題して、「ミリオンスケールの世界」。そこでは、すべてのもののサイズが100万倍に拡大されます。

1000倍のさらに1000倍、つまり6桁分のスケールアップです。

 

ここでは、DNAの直径が2ミリになります。

まあ、タコ糸ぐらいの太さです。これなら目に見えるし、リアルにイメージできますね。


では、問題。

この世界において、「細胞」はどのくらいの大きさになるでしょうか。

 

ヒトの細胞のサイズにはさまざまなバリエーションがありますが、標準的な大きさは、縦、横、高さのサイズがそれぞれ 10〜数十ミクロン程度、といったところでしょう。

これを「ミリオンスケールの世界」に持っていくと、、

 

「10〜数十メートル」となります。

 

縦、横、高さのサイズがそれぞれ10〜数十メートル程度の空間を、イメージしてみましょう。

身近なものでいうと、、、そうですね、例えば小学校の体育館ぐらいでしょうか。

 

あれが、細胞1個です。

 

その床に、タコ糸が落ちている。それが、DNAです。

 

さあ、、、どうでしょうか。

 

「細胞」と「DNA」を一緒くたにして、「うんと小さいもの」と感じていた人が多いと思いますが、両者の間には、こんなにサイズ観の差があるのです。

 

さて、、DNAは、細胞内部の「核」に収められています。

核は球状の小器官で、そのサイズは直径数ミクロンぐらい。

 

これを「ミリオンスケールの世界」に持ってくると、、

直径数メートルの球体になります。

熱気球とか、アドバルーンとか、それぐらいの大きさですね。

 

小学校の体育館のなかに、熱気球を浮かべます。まあ、ぶら下げてもいいですけど。

これが細胞の核です。

この球のなかに、DNAが収められているわけです。

 

さてさて、、DNAの太さがタコ糸ぐらいなのはわかりましたが、、、長さはどんなものでしょう。

 

ヒトのゲノムを構成するDNAは、人間一人分(細胞1個に収まっている総量=染色体46本分)を全部つなげると、約2メートルになります。
リアルな長さで2メートルです。直径2ナノメートルの極細の糸(DNA)が、細胞1個の中に2メートル分もあるのです。

 

それだけでもすごい話ですが、、

 

これを「ミリオンスケールの世界」に持っていくと、、、

 

はい、ものすごいことになります。

長さ2000キロメートルです。

 

それってどのくらいかと言いますと、、、

 

東京から北に向かって1000キロほど進むと、北海道の北端の稚内市の近くまで行きます。

また、西へ向かって1000キロほど進むと、ちょうど鹿児島の桜島のあたりまでいくのです。

ということは、、2000キロは、稚内から東京を通って桜島までの距離、ということになります。

 

稚内〜東京〜桜島というルートに、太さ2ミリのタコ糸を、ピンと張りましょう。これで総延長2000キロメートルほどになるはずです。

 

これが、ミリオンスケールの世界における、ヒトの全DNAです。

 

それを、染色体46本分に切り分けます。わかりやすいようにほぼ等分割にしましょうか。この場合、1本あたりの長さは43キロほど。マラソンコースよりちょっと長いぐらいですね。

で、、、その46本のマラソンコース長のタコ糸を、絡まないように丁寧に、できるだけコンパクトに折りたたんでください。

 

そしたらそれを、先ほど小学校の体育館に浮かんでいた熱気球の中に、収めてください。

絡まないように注意してくださいね。絡んだら、もう使い物にならないですよ。

 

ヒトのゲノムを構成するDNAの姿って、こんな感じなんです。

壮大というか、精密というか、、ちょっと想像を越えた感じですよね。

 

で、、、

この総延長2000キロメートルのタコ糸の上に、約2万個の「遺伝子」が乗っかっています。
イメージとしては、、、まあ、スイッチみたいなものが2万個ほどあると思ってください。

ほら、、最近のイヤホンで、コードの途中にボリュームなどが付いているやつがありますね。あんな感じのスイッチが、2000キロのタコ糸の中に2万カ所ほどある、と、そんなイメージでしょう。


そこには、1番から2万番まで順に、番号が振ってあります。

 

さて、、細胞が生きていくためには、これら2万個の遺伝子スイッチが、状況に応じて働きぶりを調節する必要があります。

 

たとえば、、、いきなり、こんな場内アナウンスが流れるのです。

 

「8324番、いまから30分間、50%増産体制に入るように!」

 

 

こんなときに、「えーっと、8324番はどこにあるんだっけ・・・?」なんて探しまわっていては、生きていけない。場内アナウンスがなられた瞬間から、スパッとスイッチが切り替わらないといけないのです。

 

ほら、、さきほど「絡まないように」ってさんざん言った理由がわかるでしょ?(笑)

 

そんないきなりの指令が来ても、遺伝子はビシッと対応するのです。だから、細胞は(私たちは)生きていける。

 

カラダって、ほんとうに、大変なものです。