形態形成の理論—とくに細胞分化のモデル

Theory of morphogenesis: Models for cell differentiation

　はじめに

　生物学において形態形成という言葉の定義は必ずしも明確でない。一般的には「のう胚形成以後の造形運動に基づく，組織や器官の，かたちづくりを意味する」^1）とされている。現在，発生現象の分子的基礎はかなりわかつているとはいえ，解明されていない部分も多い。したがつて，なお，発生学独自の言葉によつて，形態形成の分析を行なうことの意味がある。たとえば，形態形成の場とか，誘因物質の濃度勾配などの概念が，その理論化の試みの中で有効に用いられている。

　ところで，生物の発生過程で，構造タンパク質や酵素タンパク質の合成が，遺伝情報に基づいて行なわれていることはわかつている。また，遺伝情報はどの細胞にも同じように含まれている。しかも，細胞によつて異なつたものに分化していく。この理由は一体何か。それを説明するものとして，細胞内の特殊物質の分布が考えられている。つまり，特殊物質を含んだ細胞質という環境が遺伝子と相互作用して，いく通りかの可能性のなかから，特定の遺伝情報の発現を許すという考えである。この考えに従えば，同じような細胞の集りに対し，その中に特殊物質の空間的分布を与えてやると，それぞれが異なつた分化をとげ，全体として一つの空間的構造をつくり上げることになる。