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匸P コーヒーブレイク
宝来 聰 著
ＤＮＡ人類進化学
岩波科学ライブラリー52 1997.07.29
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日本人はどこから来たのか？誰しも知りたいこの疑問は、形態学や文化人類学の
間で論争の絶えない分野だった。今から25年前、この問題に対して、現代人のDNAを
調べることで、遺伝学から解明できるのではないかと考えた研究者がいた。戦略を
立て、手探りで活動を開始し、遂に日本人が混雑種であることを突き止めることに
成功した。静岡県三島市にある国立遺伝子研究所に勤めていた宝来聡さんだ。
宝来さんは、三島市で生まれた赤ちゃんの胎盤を集める活動からはじめた。
そして活動の舞台は沖縄、青森へと飛ぶ。さらに東京在住の外国人に協力を得て、
調査は世界規模へと広がっていった。
日本人とは何か？10年に及ぶ研究で一応の結論を見るまでの物語は、どこまでも
実証的で、一次資料に満ちている。
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最近は、DNA人類学花盛りで、Y染色体による父系に関しての発表が多いようだ。
しかし宝来さんが手がけた手法は母系で、ミトコンドリアDNAの解明だった。
今のようにDNAを何万倍も複製できるPCR法がなっか頃、研究者は遺伝子そのものを
とにかく沢山集めるしか研究方法がなかった。そしてDNAの検査範囲も、できるきだけ
短い領域に限定する必要があった。宝来さんが母系で受け継がれるミトコンドリア
DNAに着目したのはこうした時代背景からであった。
日経新聞の文化欄だったと思うが、2006年6月14日、NRI椎野孝雄理事長が興味深い
話題を提供してくれていた。DNAのコピーは正確ではなく時々失敗しているという
ものだった。それがガン細胞を生む原因であり、同時に進化を可能にした能力だった。
おおむね以下のような話だ。
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「DNAによる変革と継続」
人間の遺伝子は四つの塩基、A,T,G,Cが結びついた30億ペア60億個からなっている。
DNA複製は、３種類のDNAポリメラーゼの働きによって行われている。
α(アルファ)：スタータとなって短い複製を作る。
δ(デルタ）：αの仕事を引き継いで長い部分を作る。
ε(イプシロン)：δの仕事を引き継いで、DNAを完成させる。
この連鎖的な仕事によって、30億ペアが正確に次世代へとコピーされているのだが、
10万回に1回の確率でAとG,Cの結び方が変わるエラーを起す。
これでは60億個で6万回もエラーが発生することになるので、δ,εDNAポリメラーゼ
には、エラー修復機能が備わっている。
修復するのは、エクソヌクレアーゼというものの働きで、エラーを数百分の１に
してくれている。
哺乳類以外の生物は、δ,εだけでなく、αDNAポリメラーゼにもこの仕組みが
備わっていて、確実に遺伝情報を伝えているが、哺乳類のαDNAポリメラーゼだけは、
このエラー修復機能が落ちている。
哺乳類は、遺伝子複製の正確性を落とすことによって、突然変異を招き易くして、
厳しい環境変化への対応力を得たのだが、同時にガンの発生を招くことにもなって
しまった。(趣意）
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遺伝子の複製作業は確実だと思っていたら、それがゆらぐのだという、この記事に
刺激を受け、DNAの最新事情が俄然知りたくなった。
新しい赴任地で初めて訪れた市立図書館の開架棚を目で追い、DNAの文字を探して
いた時、偶然この宝来さんの本に出会った。
しばらく立ち読みをしていて、ただならぬ書物を手にしていることに気づいた。
オランウータン、チンパンジー、ヒト、ゴリラなどの霊長類で、どの種が一番
ヒトに近いかは、長い間の疑問であった。特にヒト、ゴリラ、チンパンジーの
三分岐点問題をトリコトミィー*と呼ぶそうだが、DNAを調べれば、人類の祖先は
ゴリラかチンパンジーかを、決着させられる。
(*三分説：trichotomy、中世の神学用語が語源。人性三分説＝霊、魂、体）
この問題は宝来さんのグループによる調査で1995年に解決し、ヒトの近縁種は
チンパンジーであることが現在分かっている。
人類学者が、分岐点問題を解消するために、初期に選んだ戦略は、細胞に含ま
れるミトコンドリアDNAを使う方法だった。
ミトコンドリアDNAは全部で16,569塩基からなる、輪ゴムのような環状で、93%は
遺伝情報を持つが、Dループ領域という遺伝子をコードしていない部分が7%あり、
この部分は短いわりに変化も多く、変化しても遺伝に影響しないから、変化情報が
寛容に伝わっていく。宝来さんの研究グループは、このDループに着目した。
Dループでは、ヒトとチンパンジーの間で9%も情報が相違している。
一方核DNAでは両者は1%しか違わない。9倍の変化スピードがある訳だ。
Dループは492個の塩基なので、多くのサンプルを比較する上でも扱いやすい。
またミトコンドリアDNAには、生殖の早い時期に母性から引き継がれたDNAだけが
生き残るという特殊な性質がある。従って母から娘へ母系の伝承経路だけが、
ミトコンドリアDNAに保存されるので、ルーツを母系から一本線で追って行ける。
こうした特長を生かせば、現代人のルーツも知ることができるかもしれない。
1983年の秋、当時静岡県三島にある国立遺伝子研究所に勤めていた宝来さんは、
母系遺伝子を調べる方法を考え抜いた末、お産直後の妊婦から、胎盤をもらい受ける
という、すごい戦略を思いついた。
そこで手始めに三島の１産院にお願いして、お産があったと聞くと、ただちに
駆けつけて胎盤をもらって帰り、DNAを分離するという作業を繰り返すことにした。
胎盤は１つ500グラムから1キロもあるそうだ。
先駆者の苦労は、こういう書物を読まないと分からない。
「最初の頃はメスやハサミで、この大きな組織を切り刻み、ホモジェナイザーと
いう器具で、ひとつひとつ細胞までバラバラにする方法を試みたが、その操作では
一個の胎盤をすりつぶすのに技官の女性と二人で四時間以上かかり、くたくたに
なった。」
そこで宝来さんは大胆な手段に移行する。肉挽器とジューサーミキサーを買って
きて分解することにしたのだ。ハサミで切り分け、肉挽器で処理し、ミキサーで
すりつぶす。こうすると20分ほどで1個の胎盤をすりつぶすことができた。
これを遠心分離機にかけてミトコンドリア細胞を抽出する。
鬼気迫る光景ではないか。
かくして1983年の暮れまでには三島の赤ちゃん116人のミトコンドリアDNAを集める
ことに成功した。（ちょうど25年前の今頃のことだった。）
集められたDNAの分析手法だが、制限酵素切断型多型とか、電気泳動法とかの細かい
解説をしてくれていて、まるで研究助手になったような気分にさせてくれる。
制限酵素は9種類あって、酵素により、それぞれDNAの長いヒモをカットする場所が
異なっている。
CCGGと続いていると、その真ん中で切るタイプとか、そうした酵素を入れてやると、
切断された輪が何本ものヒモになる。実際にHaeⅢという制限酵素で切ると50の断片に
分かれる。
これをゲルの上に載せて両側に電圧を加えると、次第に陽極の方へ断片が泳動して
いく。ちょうど縦に長いバーコードが並ぶ感じだ。
移動時間は、長い断片は長く、短い断片は短い。それで一定時間後には泳動痕跡が
パターンとなって残る。この方法を電気泳動法という。
個々人のDNAミトコンドリアで、残される泳動パターンが異なる。
これを仔細に比べると、同じタイプか違うか、違っていれば、何箇所違っている
かを確かめられる。こうした酵素での切断を何度も繰り返して行くために、初期には
胎盤１つ分もの大量の細胞を用意する必要があったのだ。
今日では、1986年にポリメラーゼ連鎖反応（PCR：Polymerase Chain Reaction)法と
いう画期的な方法が開発されていて、目的とするDNAを短時間で10万倍以上に増幅する
ことができるようになった。
馬車がいきなり鉄腕アトムにパワーアップしたようなものだ。
先の類人猿とヒトとの調査に携わった時は、PCR法を使ったそうだ。
今はもう胎盤をすりつぶす作業は不要で、血液さえあれば増幅して分析できる。
一部なら、状態がよければ石器時代の人骨からでもDNA増幅が可能になっている。
この方法も詳しく解説されているが、ここでは割愛する。
（2020年3月3日追記）
新型コロナウィルス肺炎の発生で、喉の粘膜から採取した僅かなDNAでウィルス陽性、
陰性を判定する、PCR検査装置がにわかに脚光を浴びることになった。
もしPCRのような、DNAを増やす技術が確立されていない時代に、今回のような新型
ウィルスが発生していたらと思うと、ぞっとする。
始めは学術的関心から出発したDNA増幅技術であったが、今では犯罪捜査に活用され
今回の新型のウィルス特定、撃退でも、思いもしなかった期待を寄せられている。
ところで、116人の赤ちゃんの比較といっても、分岐時点が古いか新しいかを一体
どのようにして特定するのだろう？
二人の違いを比べる時、まずDループ上の相違点の数を数える。
ゼロなら同じ種類になる。１個なら近い種類であることが分かる。
これを総当りで116人すべての二人同士で相違点数を求める。
求められた相違点数を母集団116人で割ると、平均値が得られる。
この平均値を「塩基多様度」と呼ぶ。耳慣れないが重要なキーワードだ。
一般に塩基多様度の値が大きいほど集団としての起源が古いことになり、
値が小さいほど新しい集団で近縁な人々の集まりということになる。
DNAが変化する回数は、そのDNAがどれだけ複製を繰り返して来たか、経過時間の
長さで決まる。塩基置換速度（変化にかかる時間）は、100万年あたり1%と推定
されている。これくらいの速度で遺伝子コピー作業はゆらいでいるのだ。
1984年、こうして比較したデータから驚くべき結果が出てきた。
三島の赤ちゃんたち116人の塩基多様度は、0.26であった。
つまり三島の二人の赤ちゃんの1000塩基をくらべると2.6個の割合で異なっていた
ことが分かったのだ。
116人の赤ちゃんは、単一民族どころではなかった。それどころか62種類の異なる
タイプに分類されたのだ。実に意外な結果だった。
塩基置換数をもとに系統樹を作りだすと、大きく二つのグループに分かれ、中でも
一番古いものは、12万5000年前ということになった。新旧入り混じる多様な混合
状態が系統樹に示されていた。
同じ頃、同じ研究をしているアメリカ人がいた。レベッカ・キャンという
カリフォルニア大学の大学院生だ。彼女はヨーロッパ人、アフリカ人、アジア人を
含む110人のミトコンドリアDNA情報を分析していた。
この情報を三島の赤ちゃんたちと合体してみると、多様さの度合いはアフリカ人が
一番であることが分かった。このように現生人類のミトコンドリアDNA研究は、
世界規模で確認されていった。
1993年には実際に、東京在住の外国人多数に協力してもらった調査もしている。
この時に行った調査500人では、ウガンダ人のDNAルーツが最も古いものであった。
1997年にこの本が発行された頃、宝来さんが認識されていた日本人の起源を、
類推させる情報を、最後にご紹介しよう。
490万年前チンパンジーと分かれたヒトは、原人、ネアンデルタールなどに分かれ、
14万3000年±1万8000年前に、現代人に分かれた。現代人の起源は単一で、多地域
並行進化ではない。つまり現代人はネアンデルタールの子孫ではない。
7万年±1万3000年前に、ヨーロッパ人と東アジア人に分かれた。
この先東アジア人から日本人へと分れて行く時機が気になるが、年代の数値は書か
れていない。
代わりに東アジアの5集団における塩基多様度が列記されている。
中国人1.65%、韓国人1.22%、本土日本人1.32%、琉球人1.01%、アイヌ1.26%。
これらの塩基多様度の数値にアフリカ、ヨーロッパ、アメリカ先住民を加えた、
現代人8集団で観察された塩基多様度のネット値を三次元グラフにした図が示されて
いる。この表を見ると、８集団間の近縁関係が大づかみで類推できる。
こうして行き着いた現代人の系統関係は、以下のようになる。
アフリカ>ヨーロッパ>アメリカ先住民>アイヌ>中国人>琉球人>韓国人≒本土日本人
さらに東アジアの地域ごとに、60人ほどのDNAデータを集めて、互いにどの程度の
混合が進んでいるのかを円グラフにした図があった。
なお以下の表現は、DNAタイプで仮に名づけた人々の比率で、いわゆる人種のこと
ではないと、断っておられる。
（地域：調査人数） （DNAのタイプ比率）
台湾：66人
中国人60.6%、韓国人10.6%、アイヌ1.5%、琉球7.6%、本土日本人1.5%、不明18.2%
韓国：64人
中国人21.9%、韓国人40.6%、アイヌ1.6%、琉球17.4%、本土日本人0%、不明18.8%
日本本土：62人
中国人25.8%、韓国人24.2%、アイヌ8.1%、琉球16.1%、本土日本人4.8%、不明21%
北海道：51人
中国人9.8%、韓国人9.8%、アイヌ33.3%、琉球0%、本土日本人0%、不明23.5%
沖縄：50人
中国人10.0%、韓国人8.0%、アイヌ2.0%、琉球50.0%、本土日本人4.0%、不明26.0%
12万年前にアフリカを出て各地を移動し、やがて日本本土に来た最初の娘達が、
いつごろ日本に定住したのか？ミトコンドリアDNAだけでは分からない。
ただ1万2千年前まで、琉球人との混合は見られないそうだ。
またアイヌの娘達は、1万2千年前より以前から東北、北海道を中心に暮らしていた
らしい。従来学説のように、弥生人に本土から追いやられたのではなさそうだ。
日本本土の母達は、やがて弥生時代(2300～1700年前）及び古墳時代(1700～
1400年前）に中国、韓国から渡来して来た娘達に、住む場所を譲りながら、次第に
融和して今日に到っている。
この本を読んだ直後、もっと詳しく知りたくなって、その後の宝来聰氏の書物を
求めて、ネット検索してみた。
すると意外にも、次の悲報に出合ってしまった。愕然とした。
驚きが去ると、じわーっと哀しみがこみ上げて来た。
「宝来聰氏死去 総合研究大学院大教授
宝来聰氏（ほうらい・さとし＝総合研究大学院大教授、人類遺伝学）１０日午前
１時２５分、肺化のう症のため神奈川県横須賀市の病院で死去、５８歳。兵庫県出身。
母から子へと遺伝するミトコンドリアＤＮＡの解析を通じて、日本人の起源の研究に
貢献した。」 2004年8月11日【共同】
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PCR法が使えない頃の研究は想像を絶する。良くあれだけの根気が続いたものだ。
