皮膚の表面を見ても、細胞の形がはっきり見えるわけではありません。肌の肌理（きめ）と呼ばれる、網目状の凹凸が見えるだけです。

肌理

1. 肌理（キメ）doctors-organic.com　皮溝　皮丘
2. crista cutis 皮膚小稜
3. area cutanea　皮野

皮膚の構造

皮膚はいくつもの層から成り立っていますが、大きく分けて基底膜の外側にある表皮epidermisと、基底膜 basal membraneの内側にある真皮dermis、さらにその深部にある皮下組織とに分かれます。

表皮epidermisの層構造と各層を構成するケラチノサイトの分化段階

表皮epidermisは、表層側から、角質層（角質層細胞層;stratum corneum；cornfied layer) , 透明層（淡明層；staratum lucidum）、顆粒層(顆粒細胞層;stratum glranulosum;granular layer), 有棘層(有棘細胞層;stratum spinosum; spinous layer;prickle cell layer), 基底層（基底細胞層;stratum basale; basal laer）の4層～5層に分かれます。ラテン語と英語の２つの呼称が使われるのでややこしいですが、語を良く見たら同じことを言っているのがわかります。

表皮でケラチンを産生する細胞は、ケラチノサイトと呼ばれますが、これは総称で、分化段階（どの層に存在するか）で固有の名称で呼ばれることもあります（顆粒細胞、有棘細胞、基底細胞）。

角質層（stratum corneum；cornfied layer)は、プログラム細胞死（アポトーシス）を起こして核も自己消化してしまった死んだケラチノサイトが20～30層重なったものです。名前のとおり、ケラチンという細胞骨格タンパク質（繊維状のタンパク質）を多量に細胞内に持っています。

1. 角質層　doctors-organic.com

透明層（淡明層；staratum lucidum）は、足底など特に皮膚が厚い部分にしか見られないそうです。中身は角質層と同様、細胞死を起こしたケラチノサイトの重なりです。

顆粒層(stratum glranulosum;granular layer)は、核を失ったケラチノサイトが存在する層です。核をなくすことにより、ケラチンを大量に抱え込むスペースができるというわけです。顆粒層のケラチノサイトは、顆粒細胞とも呼ばれます。

有棘層(stratum spinosum; spinous layer)は、基底層から離れたケラチノサイトが、いよいよケラチンを産生し始める場所です。有棘層のケラチノサイトは、有棘細胞とも呼ばれます。

基底層（stratum basale; basal laer）は、基底細胞と呼ばれるまだ未分化なケラチノサイトの細胞一層からなる層で、細胞分裂を行っています。細胞分裂を終えた細胞は、基底膜から離れて表層部分へと移動していきます。

1. 皮膚科科医 清水宏 オフィシャルサイト　あたらしい皮膚科学 第3版　全文公開　表皮epidermis
2. 皮膚の構造と機能 大河 原章
3. The Structure, Functions, and Mechanical Properties of Keratin (ResearchGate.com) April 2012JOM: the journal of the Minerals, Metals & Materials Society 64(4):449-468 DOI:10.1007/s11837-012-0302-8
4. https://www.researchgate.net/figure/Differentiation-of-epidermal-keratinocytes-Keratinocyte-differentiation-begins-in-the_fig2_5667138
5. What are the layers of the epidermis?　socratic.org
6. Anatomy of the Epidermis　verywellhealth.com
7. 表皮とは？厚さや表皮細胞の構造、ケラチノサイトを紹介　om-clinic.com

メラニン色素

肌の色が黒いのは、皮膚の細胞であるケラチノサイトにメラニン色素が含まれているからですが、実はケラチノサイトはメラニン色素を自分で合成しておらず、メラニン色素を合成するメラノサイトという細胞から、メラニンを移送されています。最初にこれを知ったときは自分はかなり驚きました。生物って精巧にできているんですね。

Melanin migration: how does this protect your skin? Kyoto University / 京都大学 チャンネル登録者数 8920人

1. Safety in darkness　Published on 2016/12/12　京都大学
2. Melanosome transfer to keratinocyte in the chicken embryonic skin is mediated by vesicle release associated with Rho-regulated membrane blebbing　Scientific Reports volume 6, Article number: 38277 (2016)　　Published: 02 December 2016

Pigment transfer in Skin cells (Melanosome transfer from MELANOCYTE to KERATINOCYTE) I Dr Somit Jain SOMIT JAIN チャンネル登録者数 5030

メラニンを産生する細胞メラノサイトは、基底細胞層の位置に存在しています。メラニンはメラノサイトで産生され、ケラチノサイトに受け渡されます。

1. Melanosomes Are Transferred from Melanocytes to Keratinocytes through the Processes of Packaging, Release, Uptake, and Dispersion　Journal of Investigative Dermatology Volume 132, Issue 4, April 2012, Pages 1222-1229
2. Melanocyte Embryology and Histology The Histology Wizard チャンネル登録者数 1.88 (27:33動画)
3. Melanocyte 5- Skin color Wendy Riggs チャンネル登録者数 9.54　(6:17動画）
4. 7. Pigment Transfer in Skin Cells UMass Amherst Libraries チャンネル登録者数 3870人
5. How do Melanocytes Make Melanin?: Melanogenesis Mechanism Catalyst University チャンネル登録者数 32.5

細かいことをいうとメラニンには、eumelaninと pheomelaninの2種類の色がある層です。eumelaninは茶色い色を与える色素で、pheomelaninは赤味をもつもの。唇、乳首、亀頭、膣などのピンク色は、pheomelaninの色だそう。

1. pheomelanin biosynthesis　In skin pheomelanin is particularly concentrated in the lips, nipples, glans of the penis, and vagina.
2. Do blondes have pheomelanin?　Quora

お肌にシミが出来る理由

1. シミのメカニズム　daiichisankyo-hc.co.jp

参考

1. 皮膚の発生と恒常性維持における 転写因子Tbx3の機能解析( Digest_要約 ) 京都大学
2. 創傷を負った表皮組織に特異的な遺伝子の組み替えを用いた、創傷治癒過程の追跡と表皮再生メカニズムの決定 京都大学

ギルバート

Developmental Biology XE (English Edition) Kindle版 英語版 Michael Barresi (著), Scott Gilbert (著)　第13版のアマゾンキンドル書籍 バージョンがあります。

Developmental Biology Thirteenth Edition 2023/3/1 Michael J. F. Barresi, Scott F. Gilbert　オックスフォード出版局のサイト

ギルバート第12版

ギルバート第11版

ギルバート第10版原書　2013/6/30

ギルバート 発生生物学　原書第10版邦訳　監訳：阿形清和、高橋淑子　2015年3月20日メディカル・サイエンス・インターナショナル

本書は、われわれが40年間かけてリアルタイムで学んできたことを、次世代を担う若者が1か月で習得することを目的に書かれている。（阿形清和　監訳者の序）

発生生物学の疑問（2ページ）するのか

1. 細胞がどうやって複雑な器官（機能を担う3次元構造）を作るのか
2. 細胞はどうやって組織・器官のサイズに合わせて成長し、成長をやめることができるのか
3. 生殖細胞はどのようにつくられるのか
4. 再生はどのようにして起こるのか。幹細胞はどうやって成体になってからでも新たに必要な形態の組織をつくるように分化、増殖できるのか。
5. 進化の過程で発生がどのように変化して新しい体の形をつくってきたのか。
6. 生息環境に応じてどのように発生を適応させているのか

ギルバート第9版

ギルバート第8版

ギルバート第7版

1. https://bgc.ac.in/pdf/study-material/developmental-biology-7th-ed-sf-gilbert.pdf

ウォルパート

Principles Of Development 5E [Paperback] [Jan 01, 2015] Wolpert, Tickle,Martinez Arias ペーパーバック – 2015/1/1 英語版 Wolpert (著)

ウォルパート発生生物学 原書第4版 2012/10/1 武田洋幸 (翻訳), 田村宏治 (翻訳)

Principles of Development 4th edition  2010/12/1Lewis Wolpert (著), Cheryll Tickle (著), Thomas Jessell (著), Peter Lawrence (著), Elliot Meyerowitz (著)

スラック

エッセンシャル発生生物学改訂第2版

いつもにこやかな笑顔の人がいます。その一方で、いつもムスっとしている人がいます。どちらの人とかかわりあいたいかといえば、言うまでもありません。立場を逆にして考えると、自分がいつも笑顔でいれば、人々が近寄ってきてくれますし、いつも不機嫌な顔をしていると人々は遠ざかってしまいます。

職場で同じ能力の人が二人いれば、ムスっとしたひとよりも笑顔の人のほうが周囲から高く評価されて出世するでしょう。そう考えると、笑顔も能力だと言えます。

常にストレスの多い職に就いていると、常に笑顔でいることは大変なこともありますが、常に笑顔でいることを心掛けることならできるはず。

田村 淳『超コミュ力 』 （2023/10/20　すばる舎）を立ち読みしたら、田村さんも、笑顔を作る練習を日常的にしているのだそうで、笑顔を作る練習を読者にも勧めていました。鏡を見て、口角をめいいっぱいあげた状態で30秒キープ。これができない人は、笑顔を作るために必要な顔の筋肉が衰えてしまっているのだそう。まずは表情筋の筋トレから。中村天風も毎晩、鏡に向かってニッコリとほほ笑む練習を欠かさなかったそうです。笑うことを練習するなんておかしい、気持ち悪いと昔の自分なら思ったかもしれませんが、コミュニケーションの達人たちがそろいもそろって笑顔は練習してつくるものだと説いているのを知ると、そういうものなのかという気がしてきます。

1. 田村 淳 超コミュ力 2023/10/20 すばる舎
2. 和田秀樹 なぜか人生がうまくいく「明るい人」の科学 2022/5/27 クロスメディア・パブリッシング(インプレス)
3. 自分も周りも幸せに！笑顔がもたらす5つの効果 笑うのが無理なら､軽く微笑むだけでもOK 和田 秀樹 2022/05/27 東洋経済ONLINE
4. “寿命が7歳延びる”笑顔のもたらす大効能 口角を上げるだけで脳内物質が出る 上野 陽子2017/09/14 PRESIDENT Online
5. 「笑い」で緊張をほぐす 和田秀樹『仕事・お金・人間関係　「あ～、困った！」と思ったら読む本』 2016.03.29　Gakken公式ブログ

笑顔の状態を強制的に作ると心も笑顔になる？　表情フィードバック仮説

心が楽しいから顔が笑うのか、顔が笑う表情を作ると心が楽しくなるのか、普通に考えたら前者だろうと思いますが、後者もあり得るとのこと。表情フィードバック仮説facial feedback hypothesisというのだそうです。

自分もちょっとこれと同じような経験があります。活舌（かつぜつ）の訓練として、あいうえお　いうえおあ　うえおあい　えおあいう　おあいうえ　かきくけこ　きくけこか　‥　と大きな声で練習していたとき、は行にきて、はひふへほ　ひふへほは　ふへほはひ　へほはひふ　ほはひふへ　とやっているうちになんだか可笑しくなってきて笑ってしまったのです。ははははは　ひひひひひ　ふふふふふ　へへへへへ　ほほほほほ　と笑うときの音をつづけて発音しているとなんだか愉快な気分になってきます。まさに表情フィードバック仮説の正しさを実感した瞬間でした。

ただ、最初の一回が一番効果が高くて、気付いてしまってからもう一度ためすとあまり効果がでませんでした。

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Facial_feedback_hypothesis
2. 表情フィードバック仮説（ウィキペディア）1880年代中ごろ、アメリカ合衆国の心理学者ウィリアム・ジェームズとデンマークの心理学者カール・ランゲ（英語版）が別々に、人は「刺激を受けて情動が変化し、それに伴って身体的変化が起きる」のではなく、「刺激を受けて身体的変化が起き、それに伴って情動が変化する」のではないかという説を唱えた。この2人の説は合わせてジェームズランゲ説（英語版）と呼ばれる[2][3]。
3. 「笑顔」を浮かべていれば本当に幸せな気分になれるのか？ 2023年08月23日 08時40分  Gigazine https://gigazine.net/news/20230823-faking-smile-make-happier/ 作り笑いと無表情を再現するため、参加者には3つの課題が与えられました。1つ目は、ペンを口にくわえて口角を上げたり、唇にペンをはさんで口を引き結んだりするもの。2つ目は、笑った顔か無表情の顔の写真を見せてそれをまねするもの。3つ目は、唇の端を耳の方に引っ張ってほお上げるか、無表情を維持するもの。幸福度の測定には、アンケートが用いられました。
4. 「笑顔を作ればハッピーになる」という「表情フィードバック仮説」とは？ 2019年07月03日 23時00分  Gigazine 表情が感情を作り出すのではないか」という仮説が「表情フィードバック仮説」です
5. 仕事で感情を抑制し偽りの笑顔を浮かべることが飲酒量を増やしている可能性がある　2019年04月25日 08時00分　Gigazine  https://gigazine.net/news/20190703-facial-feedback-hypothesis/

論文

1. Strack F, Martin LL, Stepper S. “Inhibiting and facilitating conditions of the human smile: a nonobtrusive test of the facial feedback hypothesis. ” J. Pers. Soc. Psychol. 54, 768–777 (1988)
2. Registered Replication Report: Strack, Martin, & Stepper (1988). (2016) 　The original Strack et al. (1988) study reported a rating difference of 0.82 units on a 10-point Likert scale. Our meta-analysis revealed a rating difference of 0.03 units with a 95% confidence interval ranging from −0.11 to 0.16. 　Strackらの再現を試みた実験だが、再現性が認められないという結果に。

笑っている声

人間は声だけ聴いたときでも、その人が笑っているときの声なのかどうかを聴覚のみで判断できます。

Human social interaction relies, for the most part, on the ability to extract and decode facial and vocal expressions, from which we can infer each other’s social traits and emotional states (Willis and Todorov, 2006). Among such expressions, the smile—the bilateral stretching of the lips by the zygomaticus major muscles—is remarkable for being produced and recognised early in development (Oostenbroek et al., 2016) and across cultures (Ekman et al., 1969). Smiling is not only perceived visually, but can also be heard in spoken voice (or smiled speech, Tartter, 1980; Basso and Oullier, 2010).https://pubs.aip.org/asa/jasa/article/143/1/EL19/616107/Uncovering-mental-representations-of-smiled-speech

表情フィードバック仮説に関するChatGPTによる説明

The Facial Feedback Hypothesis is a psychological theory that suggests that facial expressions can influence and modulate emotions. In other words, the act of making a certain facial expression can trigger or intensify the corresponding emotion. This hypothesis posits that our facial muscles not only reflect our emotional states but also play an active role in shaping them.　顔の筋肉は感情の状態を反映するだけでなく、逆に、顔の筋肉の状態が感情の状態に影響を与える。

Key points about the Facial Feedback Hypothesis include:

1. Emotions and Facial Expressions: According to the theory, our brains continuously monitor the facial expressions we make. When we contract the muscles associated with a particular emotion, our brain interprets these signals and generates or amplifies the corresponding emotional experience.
2. James-Lange Theory Connection: The Facial Feedback Hypothesis is related to the James-Lange theory of emotions. The James-Lange theory suggests that emotions arise as a result of physiological changes in the body. The Facial Feedback Hypothesis extends this idea to include facial muscles as one of the physiological pathways through which emotions are generated.
3. Experimental Evidence: Research studies have provided some support for the Facial Feedback Hypothesis. For example, studies have shown that when people are asked to mimic facial expressions associated with specific emotions (e.g., smiling or frowning), they often report feeling the corresponding emotion more intensely.
4. Limitations: While there is evidence to support the idea that facial expressions can influence emotions, the Facial Feedback Hypothesis is not without its critics. Some studies have failed to replicate the effects predicted by the hypothesis, and the relationship between facial expressions and emotions is likely more complex than initially proposed.
5. Real-World Implications: The Facial Feedback Hypothesis has real-world implications, particularly in fields like psychology, therapy, and human-computer interaction. It suggests that intentionally changing one’s facial expressions (e.g., smiling when feeling down) might have a positive impact on one’s emotional state.

It’s important to note that while the Facial Feedback Hypothesis provides an interesting perspective on the relationship between facial expressions and emotions, it is not the only theory in the field of emotion research. Emotions are complex and influenced by a combination of factors, including cognitive processes, physiological responses, and social and cultural influences.

胎児の発生を理解できる資料の紹介（まとめ）。

ウェブサイト

1. https://www.marchofdimes.org/pregnancy-week-week#1 週ごとの胎児の発生を示したイラスト
2. Pregnancy week by week　Mayo Clinic https://www.mayoclinic.org/healthy-lifestyle/pregnancy-week-by-week/in-depth/prenatal-care/art-20045302

書籍

1. A Child is Born 赤ちゃんの誕生  2016/3/25 レナルト・ニルソン 1965年初版以来、科学と技術の進歩とともに、改訂を重ねてきた世界的ロングセラーの最終版（第5版）。 「ヒト」の排卵から受精、そして胎児の９か月にわたる成長を独自の撮影技術を駆使して記録
2. みえる生命誕生　改訂新版受胎・妊娠・出産（原書：The Science of Pregnancy: The Complete Illustrated Guide from Conception to Birth）2022年9月　目次（一部）：男性生殖システム 女性生殖システム 遺伝様式 セックスの科学 魅力 欲求と興奮 性行為 避妊法 受胎から誕生まで 妊娠1／3半期 month1 0〜3週 母親と胎芽 受精から着床へ 胎芽の発育 month2 4〜7週 母親と胎芽 month38〜11週 母親と胎児 妊娠2／3半期 month4 12〜15週 母親と胎児 month5 16〜20週 母親と胎児 month6 21〜25週 母親と胎児 呼吸器系の形成 妊娠3／3半期 month7 26〜29週 母親と胎児 month8 30〜34週 母親と胎児 month9 35〜39週 母親と胎児 脳の形成 胎児母親の体の変化 胎児の体の変化 出産の準備 分娩 第1期 出産  出生後の成長と発達  新生児早期の反応と発達 2歳まで
3. The Science of Pregnancy: The Complete Illustrated Guide from Conception to Birth

YOUTUBE

1. 9 Months In The Womb: A Remarkable Look At Fetal Development Through Ultrasound By PregnancyChat.com PregnancyChat チャンネル登録者数 29.7万人

Life 30 April 1965

1. https://stories.sciencephoto.com/portfolio/lennart-nilsson-100-years/
2. Foetus 18 Weeks: the greatest photograph of the 20th century?　Charlotte Jansen Mon 18 Nov 2019 06.00 GMT　The Gurdian　Nilsson was only able to photograph one living foetus, though, using an endoscopic camera that travelled into a womb. This picture was included in Life and is distinct from the others – being taken inside the uterus means it can’t capture the foetus in its entirety. All the other images were either miscarried or terminated pregnancies.
3. You’ve Seen the Photos—Now Here’s the Story Behind Them But You Might Be Surprised to Hear Where Many of These Famous Pictures Came From　K.V. Turley Blogs November 3, 2017　ncregister.com
4. Picturing Abortion Opposition in Sweden: Lennart Nilsson’s Early Photographs of Embryos and Fetuses　Advance Access published 13 March 2017　Social History of Medicine Vol. 31, No. 2 pp. 278–307
5. 著名なスウェーデンの科学写真家L・ニルソン氏が90歳に Scanpix Sweden 2012/7/6 16:30
6. LIFE Apr 30, 1965 (Google Books) 写真や文章など雑誌の中身を見ることができます。
7. LIFE Magazine April 30, 1965 Life Before Birth ライフ誌の表紙を飾ったセンセーショナルな胎児の写真

泣き止まない赤ちゃんをあやす方法

How To Calm A Crying Baby – Dr. Robert Hamilton Demonstrates “The Hold” (Official) Robert C. Hamilton, MD チャンネル登録者数 28.4万人

メンデルが実験対象としたそら豆の場合は、紫色と白色の花弁の純系同士を掛け合わせると、雑種1代目F1の個体は全て優性の遺伝子の発現型になります。F1同士を掛け合わせると、AA, Aa, aA, aaの遺伝子型になるので、３：１の割合になり、中間の色のものは出現しません。

それに対して、黒人と白人の両親から生まれた子供の肌の色は何色になるのでしょうか？皮膚の色はメラニン色素によるわけですが、皮膚の色を決めている遺伝子は１つというわけではなく多数の遺伝子により決定されるようです（メラニンの合成量に関わる遺伝子が複数あるため）。そのため、黒人と白人の両親から生まれた場合、子供の皮膚の色は、黒から白の間の中間になり遺伝子の混ざり具合によって色の濃さが変わります。

1. The Rainbow Family: Three children with different skin colours born to the same parents ByAidan McGurran 00:00, 7 Jul 2009UPDATED15:24, 28 JAN 2012
2. Polygenic Inheritance　thefactfactor.com　Galton (1883) predicted that in human population characters such as height, skin colour and intelligence show continuous variations in expression and not only two contrasting expressions.
3. When two people of different races have a child, their skin colour is in between the parents’ skin colour. Why not with eyes? Quora
4. In mixed race marriages, what determines the skin color of the resulting children?　Quora

メンデルの法則

メンデルの法則は高校の生物で習いました。今では中学で学ぶようです。

１．優性の法則　２．独立の法則　３．分離の法則　の３つです。

優性の法則は、純系AAとaaを掛け合わせると、次の世代F1ではAaという遺伝型になるが、その際、Aが優性でaが劣性の場合は、雑種F1世代の表現型は全て優性Aになるというものです。

独立の法則は、純系AABB, aabbがあったときにこれらを掛け合わせてえられる雑種一代目F1では、AとBの表現型に関しては、独立して振る舞うというもの。ちなみに、メンデルが使った実験材料エンドウ豆の染色体数は2n=14です。彼は７つの表現型に着目しましたが、後世になってわかったことは、一つの表現型を除いて責任遺伝子が異なる染色体に乗っていたということです。「独立」の意味は、異なる染色体上にのっているということでした。２つの遺伝子が同じ染色体に乗っている場合でも、十分離れていれば、第一減数分裂の際に相同染色体が対合（たいごう）し、交叉がおきて、組み換えが生じますので、ほぼ独立して振る舞っているように見えたのでしょう。もし非常に物理的に近い距離に２つの遺伝子が存在していたら、つねに挙動をともにするので、独立の法則は成り立ちません。逆にlinkageがあるということになります。

1. 遺伝の法則　tmd.ac.jp

分離の法則は、純系AAと純系aaを掛け合わせた場合、雑種第1世代F1では、遺伝型がAA, Aa, aA, aaになるので、表現型の比率が3:1に分離すること。

分離の法則は、同じことですが、メカニズムの方に注目して、相対立する表現型を担う遺伝型Aとaは、配偶子形成において、それぞれが別々の配偶子に入る(A、もしくはa）、つまり分離するというものです。これは、メンデルよりあとの時代になって減数分裂が発見され、配偶子形成において２つの相同染色体が、一つずつべつの配偶子になる（分離する）ということと同じです。

1. メンデルの法則　遺伝学電子博物館
2. メンデル　雑種植物の研究　岩波書店　1999/01/18　きわめて科学的に遂行された実験を厳密に検証したこの論文は，当時は価値を認められず，1900年になって再発見され，遺伝学の基礎を定める根本法則にメンデルの名が冠せられることとなった．

書評

実験結果を説明した行間から、科学者として生きるということはこういうことなのだと
、襟を正させられる思いがしました。メンデルは結局最後までacademic positionに
つけなかったわけですが、（メンデルの「雑種植物の研究」の新訳 Date: Tue, 9 Mar 1999 15:15:02 +0900 (JST)　JFLY）

メンデルの法則の再発見

ユーゴー・ド・フリース、カール・コレンス、そしてエーリヒ・フォン・チェルマク-セイセニックは、1900年にメンデルの法則を再発見した3人の科学者でした。彼らは皆、異なる植物の雑種を使ってそれぞれ独立に研究し、遺伝についてメンデルと同じ結論に辿り着きました。（https://www.kazusa.or.jp/dnaftb/6/bio.html）

1. ド・フリースは、1890年代後半にメンデルの論文を読んでおり、その内容と価値を十分に理解していたにもかかわらず、論文中ではメンデルの発見をほぼ完全に無視した。
2. コレンスは、エンドウやトウモロコシなどを実験材料に植物雑種の研究を行ったが、1899年に自ら得た結果をまとめて論文を書き始めるための文献検索中に、ネーゲリに聞いたメンデルの論文を読んだ。既に３５年も前にメンデルが自分と同じ結果を公表していた事実を知ったコレンスは、眠れぬ夜を過ごした11月の明け方にメンデルの正しさを確認した。コレンスは、1900年の論文でダーウィンとメンデルに言及
3. チェルマックはメンデルと同じ3:1および9:3:3:1のF₂分離比を観察した。実験終了後にメンデルの論文の他、ド・フリースの論文とともにコレンスの論文「メンデルの法則」を読んだ
4. スピルマンはパンコムギでメンデルの法則を独自に発見し、1901年に論文「雑種子孫への両親形質の伝達に関する量的研究」を発表し、アメリカにメンデル遺伝学を広めた

（メンデルの遺伝法則再発見までの35年間 第6章　メンデルの遺伝学とダーウィンの進化論 メンデル解題：遺伝学の扉を拓いた司祭の物語）

メンデルのエンドウ豆の表現型７つ

メンデルが着目した形質(trait)は、１）種子の形が、丸いかシワシワか、２）種子の色（子葉cotyledonの色）が、黄色か緑か、３）花の色が白か紫か、４）鞘の形が張っているか絞られているか、５）鞘の形が黄色いか緑色か、６）花のつく位置が軸に沿っているか、頂に固まっているか、７）植物丈が長いか短いか、の合計７つです。

(https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Gregor_Mendel_-_characteristics_of_pea_plants_-_english.png)

1. 花序（かじょ）（ウィキペディア）
2. 頂性花序
3. 帯化（たいか）Fasciation（ウィキペディア）
4. 腋生（えきせい）

メンデルのエンドウ豆の7つの表現型の責任遺伝子の同定

メンデルの遺伝子（広島大学大学院理学研究科附属植物遺伝子保管実験施設）のウェブサイトに、表現型の写真および責任遺伝子の候補がまとめられています。同じ表現型を生みだす複数の遺伝子がある場合もあり、どの遺伝子がメンデルのエンドウ豆の系統に対応したのかが確定できないようです。

• 染色体1番：種子（子葉）の色
• 染色体2番：花弁の色
• 染色体3番：背丈の高低（花のつく位置、鞘の形）
• 染色体4番：花のつく位置
• 染色体5番：種子の形、鞘の色
• 染色体6番：鞘の形
• 染色体7番：該当する表現型なし

独立の法則がなりたつことを考えれば、染色体3番は、背丈の表現型のみが対応するのではないでしょうか。種子の形、鞘の色の責任遺伝子は第5染色体にのっているため、独立の法則が成り立つような実験結果が本当に得られていたのかが気になります。

結果として７つの表現型に対する責任遺伝子のほとんどが異なる染色体上に存在したということは、独立の法則がなりたつという仮説に合うような表現型をメンデルが注意深く選んで実験したということなのではないでしょうか。

種子（子葉）の色（緑か黄色か）を決める遺伝子

1. Cross-species identification of Mendel’s I locus Armstead et al., Science . 2007 Jan 5;315(5808):73. doi: 10.1126/science.1132912. A key gene involved in plant senescence, mutations of which partially disable chlorophyll catabolism and confer stay-green leaf and cotyledon phenotypes, has been identified in Pisum sativum, Arabidopsis thaliana, and Festuca pratensis by using classical and molecular genetics and comparative genomics. ‥　Genetic mapping in pea demonstrated cosegregation with the yellow/green cotyledon polymorphism (I/i) first reported by Gregor Mendel in 1866.
2. Mendel’s green cotyledon gene encodes a positive regulator of the chlorophyll-degrading pathway Yutaka Sato, Ryouhei Morita, Minoru Nishimura, and Makoto Kusaba August 28, 2007 104 (35) 14169-14174
3. メンデルの緑色の豆の原因を解明 ～クロロフィルを分解する酵素の発見～　 2016.9.14 北海道大学　植物は光を吸収するクロロフィルを持つため，葉が緑色をしています。秋の紅葉は，クロロフィルが分解されるために起こる現象です。クロロフィルはマグネシウム（Mg）と結合していますが，クロロフィルの分解はこのマグネシウムが外れることにより始まります。今までマグネシウムを外す酵素（Mg脱離酵素）はわかっていませんでしたが，今回，Mg脱離酵素を決定することに成功しました。興味深いことに，これは植物が緑色を長く保持する（Stay-Green）突然変異体の原因遺伝子として知られていたSGRでした。

鞘の色を決める遺伝子

1. Genomic region associated with pod color variation in pea (Pisum sativum) Shirasawa et al., G3 Genes|Genomes|Genetics, Volume 11, Issue 5, May 2021. DNA sequences at this genomic location and transcriptome profiles of green and yellow pod lines were analyzed, and genes encoding 3′ exoribonucleases were selected as potential candidates controlling pod color.

参考

1. メンデル 1866 植物雑種の実験
2. Johann Gregor Mendel: the victory of statistics over human imagination Martina Raudenska, Tomas Vicar, Jaromir Gumulec & Michal Masarik European Journal of Human Genetics volume 31, pages744–748 (2023)Published: 09 February 2023

グルコキナーゼとは

グルコキナーゼは、ATPのリン酸基をグルコースの6位の炭素に転移する酵素です。反応式は、

グルコース　＋　ATP　→　グルコースー６－リン酸　＋　ADP

細胞に取り込まれたグルコースは、グルコキナーゼによってグルコースー６－リン酸に変えられますので、細胞質中ではグルコ―スの濃度は低く、グルコース－6－リン酸の濃度が高い状態です。この反応は、解糖系の最初のステップです。

1. グルコース-6-リン酸（ウィキペディア）

解糖系の最初のステップではグルコ―スがグルコース－6－リン酸に変換されます。それを触媒する酵素はヘキソキナーゼと覚えていたので（グルコースは、ヘキソースの一種）、グルコキナーゼという名称には自分は馴染みがありませんでした。

実はヘキソキナーゼには種類があり、グルコキナーゼはヘキソキナーゼのアイソザイムの一つです。アイソザイムというのは同じ反応を触媒するが、タンパク質としては別のもの（アミノ酸配列が異なるもの）。全ての細胞には解糖系が備わっていますが、多くの細胞で働くのはグルコキナーゼではないヘキソースのアイソザイムで、グルコキナーゼは主として肝臓と膵臓に存在しているそうです。

1. https://www.fujita-hu.ac.jp/~nharada/glyco3.html（生化学 医学部 藤田保健衛生大学）

グルコキナーゼは、hexokinase IV、hexokinase D、ATP:D-hexose 6-phosphotransferaseとも呼ばれます。

1. グルコキナーゼ（ウィキペディア）
2. グルコース-6-リン酸（ウィキペディア）

生化学に限りませんが、同じものに対して複数の異なる呼び名があることが多いのでややこしいですね。その一方で、似た名称だけれども全然違うものを指し示すということも頻繁にあります。物と名前を一致させるのは、勉強のイロハのイです。

赤血球ではたらくヘキソキナーゼのアイソザイム、ヘキソキナーゼIのグルコースに対する親和性は高くて、Km＝0.05ｍMです。それに対して、グルコキナーゼはKm＝5mMと、100倍も親和性が低いという特徴があります。肝臓のヘキソキナーゼ（グルコキナーゼ）のグルコースに対する親和性が低いのは、合目的的であり、血中グルコース濃度が低いときにはあまり働かず、高いときに余剰のグルコースを貯蔵エネルギー（すなわち肝臓グリコーゲンや脂質）にするのに適しています。グルコースー６－リン酸は、解糖系、ペントースリン酸回路、グリコーゲン合成などの出発点（分岐点）として位置します。

1. マークス臨床生化学　原書第5版　122ページ、278ページ、512ページ

人間の体ってうまく出来ているものなんですね。グルコキナーゼとは逆に、赤血球や神経細胞ではたらくヘキソキナーゼのKm値は低く（すなわち、グルコースへの親和性が高く）、低血糖でグルコースの濃度が低くても働くことができます。

グルコキナーゼのKmが大きい（すなわち親和性が低い）理由：肝臓での働き

一般の細胞内で解糖系が働く際には、ヘキソキナーゼが触媒する反応、グルコースのリン酸化によって生じる産生物グルコース－6ーリン酸は、ヘキソキナーゼを阻害する働きを持ちます。ネガティブフィードバックがかかるわけです。

ところが、肝臓で働くヘキソキナーゼのアイソザイムすなわちグルコキナーゼは、グルコースに対するKm値が大きい（すなわち親和性が低い）ため（？）、このネガティブフィードバック受けません。グルコース－6－リン酸が細胞内でたくさんあってももっとグルコース－6－リン酸を作れてしまうんですね。そうして解糖系を回し続けて、グリコーゲンやトリアシルグリセロールといった貯蔵エネルギーを作るのです。ちなみにグリコーゲンが肝臓に貯蔵されるのに対して、トリアシルグリセロールは超低比重リポタンパク質（VLDL）として肝臓から出て脂肪細胞に取り込まれます。

1. 集中講義生化学改訂第2版　215ページ
2. マークス臨床生化学　原書第5版　122ページ、287ページ
3. 脂質を運ぶリポタンパク質の種類　MSDマニュアル家庭版

グルコキナーゼの核内・細胞質移行の制御

グルコースが不足気味のときは、肝臓でグリコーゲンを作っている場合ではありません。そんなときはグルコキナーゼが働いてもらってはこまるので、肝細胞内のグルコース濃度が低い時には、グルコキナーゼ制御タンパク質（glucokinase regulatory protein； GKRP)がグルコキナーゼに結合して、核へ移行します。つまり細胞質からグルコキナーゼ活性を除去するというわけです。肝細胞内のグルコース濃度が上昇すると、グルコキナーゼ・GKRP複合体は核内から細胞質内へ移行し、GKRPがグルコキナーゼから離れて、グルコキナーゼは活性を持つことができます。

1. マークス臨床生化学　原書第5版　288ページ

2. Glucokinase regulatory protein (Wikipedia) also known as glucokinase (hexokinase 4) regulator (GCKR)

量的遺伝学、遺伝統計学、集団遺伝学の入門書

1. Genetics and Analysis of Quantitative Traits 1998/1/19　Michael Lynch, Bruce Walsh
2. Introduction to Quantitative Genetics 1989/5/1  D.S. Falconer 

量的遺伝学のYOUTUBE講義動画

Bruce Walsh

Introduction to Quantitative Genetics by Bruce Walsh International Centre for Theoretical Sciences チャンネル登録者数 5.7万人

講義ノート　Introduction to Quantitative Genetics by Bruce Walsh Letcure notes　などのキーワードでグーグル検索すると、この講義動画に沿った内容の講義ハンドアウトがネットで引っかかります。YOUTUBEには同じシリーズの他の動画もあります。

 Lynn Jorde

Introduction to Population Genetics – Lynn Jorde (2016) National Human Genome Research Institute チャンネル登録者数 4.14万人

1. A global reference for human genetic variation The 1000 Genomes Project Consortium Nature volume 526, pages68–74 (2015)　Open access Published: 30 September 2015

その他

無理ゲー社会など一般書でも「遺伝率」と言う言葉が普通に紹介されていますが、そもそも遺伝率とは何でしょうか。遺伝率は書籍によっては遺伝規定性とも呼ばれます（例：IQの遺伝と教育　A.R.ジェンセン）。

遺伝率とは

遺伝率を定義する以前の、そもそもの話として、量的遺伝学において、

表現型値P=遺伝型値G＋環境型値E

というモデル式を仮定します。この式はまだDNAが発見される以前の話です。このモデルが有効だったので、現在に至るまで使われているわけです。

1. Introduction to Quantitative Genetics by Bruce Walsh(YOUTUBE 28:44～）

遺伝率という言葉は、知能に限らず一般的に、「量的形質」に関する概念として定義されています。

自然界の多くの形質は、メンデル性のような二値形質ではなく、正規分布のような量的な分布にしたがう。これを量的形質と呼び、その遺伝性については伝統的に遺伝率（heritability）で計測されてきた。簡単には、それは表現型分散に占める遺伝分散の割合として定義され、‥

遺伝率　H^2　＝VG/VP

表現型分散　VP=遺伝分散VG＋環境分散VE

（ゲノム医学のための遺伝統計学　共立出版　付録6.1 量的形質の遺伝学 128~129ページ）

なぜ分散を足し合わせるのかについては、以下の説明が参考になります。独立性を仮定しているわけですね。遺伝子型値という変数と、肝局効果という変数が独立なので、それらの和（つまり表現型値）の分散は、各々の分散の和として書けます。これは、相互作用がある場合の項がゼロになるからです。

Var[X+Y] = Var[X] + Var[Y] + 2∙Cov[X,Y] 　で　Cov[X,Y]がゼロなので、

Var[X+Y] = Var[X] + Var[Y]

1. 2012年度前期「(上級)エコノメトリックスI」 (大学院・学部)  エコノメトリックスI」講義ノート 05/15/2012(PDF)

分散 variance：

データのちらばり具合を示す尺度で平均からのデータのずれの2乗を平均したもの。2つの独立な変量の和の分散はそれらの分散の和に等しいという相加性は量的形質の分析にとって最も重要な法則である。

例）表現型値＝遺伝子型値＋環境効果、表現型分散＝遺伝分散＋環境分散

（育種の原理　北海道立総合研究機構 畜産試験場）

量的形質の遺伝

下の説明が、直感的に理解しやすいと思います。

ある興味のある形質に着目し、優良な親を選抜して掛け合わせるとする。そうして得られた子供集団での表現型値の平均が選抜された親集団での平均と同じなら、それは遺伝によって決定されていると考えるだろう。かたや、子供集団での平均が、選抜の効果なく一般集団の平均と同じになるなら、遺伝の関与はなく、環境がすべてを決めているのだろう。（ゲノム医学のための遺伝統計学　共立出版　付録6.1 量的形質の遺伝学 128ページ）

遺伝率とは何ではないか

遺伝規定性（heritability）は、ある特定の個人間の変動（個人差）を規定する遺伝の割合を表す。遺伝性、遺伝率などとも訳されている。これは母集団に関するものであるから、一人の個人のなかの遺伝の割合を表したものではない。

（訳注（１）363ページ　IQの遺伝と教育　A.R.ジェンセン）

遺伝率の計算方法

Using Falconer’s formula (Falconer et al., 1996) heritability can be calculated as twice the difference between monozygotic and dizygotic twin correlation (r_mz and r_dz, respectively), as shown in Equation 1.

H² = 2(r_mz − r_dz)　　　　　　　　　　　(1)

GWASデータ解析と遺伝率の計算

GWAS：genome-wide association studies

SNP：single nucleotide polymorphism

GRM：genetic relationship matrix

LMM：linear mixed models

GCTA：genome-wide complex trait analysis

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5127448/

1. Analysis of Heritability Using Genome-wide Data Jacob B. Hall and William S. Bush（Author manuscript）Curr Protoc Hum Genet. 2016 Oct 11; 91: 1.30.1–1.30.10. doi: 10.1002/cphg.25
2. GCTA: A Tool for Genome-wide Complex Trait Analysis. The American Journal of Human Genetics Volume 88, Issue 1, 7 January 2011, Pages 76-82 (Open access) There has not been any consensus on the explanation of the “missing heritability.” Possible explanations include a large number of common variants with small effects, rare variants with large effects, and DNA structural variation.
3. Broad-sense heritability in plant breeding Maria Belen Kistner & Flavio Lozano-Isla

一つの変数のうち、ほかの変数に帰せられる分散の割合、r^2、つまり二変数間の相関係数の二乗である

（IQの遺伝と教育　A.R.ジェンセン）

遺伝規定性h^2は、遺伝子型分散に対する表現型分散の割合、すなわち h^2=VG/VPとして定義される。

全表現型分散VP=遺伝成分VG+環境成分VE+V誤差

各々の項はさらに細かく分けられる。

全遺伝子分散VG＝家族間遺伝分散VGB＋家族内遺伝分散VGW

全環境分散VE=家族間VEB+家族内VEW

（参照：IQの遺伝と教育　A.R.ジェンセン　319ページ、320ページ）

遺伝子に関する分散を、全分散（個々に関する分散の和）で割っているので、単純に、遺伝子に関する分散が全分散に占める割合を求めているだけです。

For quantitative traits, heritability can be estimated as 2(r_MZ − r_DZ) where r_MZ refers to the co-twin phenotypic correlation for MZ twins and r_DZ refers to the correlation for DZ twins.

https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/heritability

1. Quantitative Genetics　 Heritability　ndsu.edu　Two specific types of heritability can be estimated.
2. Calculate heritability from an anova result　stats.stackexchange.com

統計遺伝学入門

1. GenomeDataAnalysis２ 遺伝統計学・夏の学校 講義実習資料 2023年8月25-27日
2. Principles of Plant Genetics and Breeding, 3rd Edition George Acquaah ISBN: 978-1-119-62632-9 December 2020 Wiley-Blackwell 848 Pages　初版2007年（PDF)

失われた遺伝率 Missing Heritability

双子研究では高い遺伝率が示されたのに対し、同じ表現型に関してGWASデータに基づいて計算された遺伝率は、ずっと低いということがしばしば起こり、失われた遺伝率の問題として知られています。

MPG Primer: Heritability and SNP-heritability (2020) Broad Institute

自分は父を大腸がんで亡くしています。90歳近くても足腰も強くて元気でしたが、あるとき突然便秘が酷くなり、市販薬で浣腸しても便が出ず、病院に行って大腸がんがわかりました。がんの組織が大腸の壁で肥大して、便の通り道をふさいでしまっていたために、便が出なくなっていたのです。直ちに入院してステントを入れて大腸の管腔を広げる処置をしましたので便通は可能になったのですが、検査をしてみるとすでにがん細胞が肝臓などに広く転移しており、転移した肝臓のがんを切除して取り除くこともできず、原発巣の大腸のがんを取り除くこともそうなると意味をなさないため、なすすべがないという状態でした。90近くまで頭も体も完全に健康だった父ですが、便秘したことにより末期大腸がんが見つかって、それから3か月もしないで亡くなりました。

消化器系のガンは、末期には食事が消化できなくなりますので、エネルギーを摂取できなくなります。エネルギーがないと人間は生きていけないという当たり前のことを思い知らされました。

大腸がんの恐ろしいところは、手遅れになるまで症状が出ないことです。自覚症状が出たときは、既に手遅れなのです。大腸がん検診がいかに大事かということがわかります。大腸がんは、まず最初に大腸にポリープが形成されてそれが何年もかかってがん化するという過程を経ることが多いようです。ガン化する前のポリープを外科的に切除すれば完治しますので、大腸がんは防げる病気とも言えます。

家族が大腸がんになっている場合には、遺伝的な影響により自分も大腸がんになるリスクがほかの人よりも高くなるので、大腸がん検診（内視鏡検査）を受けたほうが良いと医師に勧められました。

大腸がん

1. Colorectal cancer　The Lancet

遺伝的な大腸がんのリスク

Interindividual genetic differences could account for 40% of the variation in susceptibility to colorectal cancer

Familial Risk and Heritability of Colorectal Cancer in the Nordic Twin Study of Cancer　Clinical Gastroenterology and Hepatology Volume 15, Issue 8, August 2017, Pages 1256-1264

Heritable factors account for approximately 35% of colorectal cancer (CRC) risk, and almost 30% of the population in the UK have a family history of CRC. （Guidelines for the management of hereditary colorectal cancer from the British Society of Gastroenterology (BSG)/Association of Coloproctology of Great Britain and Ireland (ACPGBI)/United Kingdom Cancer Genetics Group (UKCGG)　Gut　Volume 69, Issue 3）

大腸がんのリスク遺伝子

Thirty years of investigations into the genetic causes of colorectal cancer have identified 14 genes that, when mutated, are associated with an increased risk of the disease. Now, a Saudi-US research collaboration has found two more genes, greatly improving the ability of clinicians to identify at-risk individuals, while indicating potential therapeutic options for chemo-therapy-resistant patients.　‥　The results showed two heritable genetic mutations in the genes ATM and PALB2 that were morecommon in cancer patients, suggesting a causal link. （Revealing the missing heritability of colorectal cancer Diagnosis of colorectal cancer may improve following the discovery of two gene mutations.　References: AlDubayan, S. et al. The American Journal of Human Genetics 102, 401-414 (2018).）

1. The missing heritability of familial colorectal cancer　Mutagenesis. 2020 Jul; 35(3): 221–231. doi: 10.1093/mutage/gez027 PMCID: PMC7352099

大腸がん検診の重要性

自分の父親がもし定期的に（数年に1回でも）大腸がんの内視鏡検査を受けていれば、切除可能な段階で大腸がん（もしくは大腸ポリープ）が発見できていたのだろうと思います。そうすれば、あと10年くらい（人生100年時代）は生きられたのではないでしょうか。

• 50代になると大腸がんを発症する方が急増
• 「血便」「便が細い」など大腸がんと思われる症状が現れる時には、すでにがんは進行

（大腸内視鏡検査を受ける頻度は？毎年受けたほうがいい？　たまプラーザ南口胃腸内科クリニック　神奈川県横浜市青葉区新石川）

• 内視鏡検査でほぼ防ぐことが可能
• 2親等以内の親族（祖父母、両親、兄弟姉妹）が大腸がんになった場合には、40歳になったら検査を受けましょう。

（大腸内視鏡検査とは　芦屋おく内視鏡クリニック　兵庫県芦屋市大桝町）

下の動画によると、血便の検査で陽性と分かった人ですら、多くの場合、大腸内視鏡検査をしないのだそうです。医師の説明によれば、肛門から内視鏡を挿入されるので恥ずかしいと感じることと、痛くて苦しいのではないかという思い込みがあることだそうです。羞恥心のせいで助かるはずの命を失うことになるとしたら、とても残念なことです。

1. Colorectal Cancer #2: Endoscopic Diagnosis and Treatment Doctor’s Insight 10m 00s Broadcast on May 3, 2022 Available until March 31, 2025　www3.nhk.or.jp