働く機械たち

静かな博物館を見学しながら，1つ疑問が湧きます。実際の細胞核は，この模型のようにじっと静止しているのでしょうか。ふと見ると，別の展示物があります。ガラスのショーケースにDNAの模型の一部が入っていて，その上に「ボタンを押してください」と書かれています。ボタンを押すと，音声ガイドが流れます。「DNAが行う大切な仕事を2つご紹介します。1つ目は複製です。DNAは，新しい細胞に1そろいの遺伝情報が含まれるようにするため，コピーされる必要があります。それがどのように行われるかご覧ください」。

展示物の端の扉から，いかにも複雑そうな機械が現れます。幾つものロボットが組み合わさった機械です。DNAに近づいて密着し，線路の上を走る列車のように，DNAに沿って動きます。速過ぎて何をしているのかよく分かりませんが，機械の後ろから，元々は1本だったDNAのロープが2本に増えて出てきているのが見えます。

音声ガイドが流れます。「これは，DNAの複製の様子をごく簡単に再現したものです。酵素と呼ばれる機械のような分子が幾つも，DNAに沿って移動します。まず，DNAを2本のひもに分け，それぞれのひもを鋳型として，それと対になる新たなひもを作り出します。全てをお見せすることはできませんが，ほかにもいろいろなものが関わっています。例えば，複製機械の前を行き，DNAの片方のひもを切断して，DNAのねじれを緩める小さな装置があります。また，DNAの“校正”も何度か行われます。驚異的な正確さで，誤りを発見し，修正します」。（16-17ページの図をご覧ください。）

音声ガイドが続きます。「作業速度はお分かりいただけると思います。ロボットはかなりのスピードで動いています。実際の酵素は，DNAの“線路”に沿って，1秒で100の横木つまり塩基対を通り過ぎます。²³ 鉄道の線路の大きさまで拡大すると，この酵素の“機関車”は時速80㌔以上で疾走していることになります。細菌の中では，酵素はその10倍もの速度で動きます。ヒトの細胞では，そうした何百もの複製機械がDNAの“線路”のあちこちで働き，ゲノム全体のコピーをわずか8時間でやってのけます」。²⁴ （20ページの「読んでコピーできる分子」という囲みをご覧ください。）