細胞の分子生物学

引用

Alberts, B., Heald, R., Johnson, A., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2022). Molecular Biology of the Cell (7th ed.). W. W. Norton & Company.

章の要約

本書は全24章で、1000ページを大きく超えます。出版社は、細胞・分子生物学の導入と最新の発見の紹介を兼ねた本と位置づけ、著者チームが設計した約1,600点の図と、160本以上のナレーション付き動画を挙げています。出版社の目次は部の見出しを付けず章題だけを載せているため、以下のグルーピングは説明のためのものです。

第1〜3章：細胞、ゲノム、生命の多様性／細胞の化学とバイオエナジェティクス／タンパク質

冒頭の章では、細胞とゲノムの多様性、細胞の化学とエネルギー論、そして本書の残りで使われる構成要素であるタンパク質を扱います。

第4〜7章：DNA、染色体、ゲノム／DNAの複製・修復・組換え／細胞はゲノムをどう読むか：DNAからタンパク質へ／遺伝子発現の制御

遺伝情報の章は、染色体とゲノムの構造から出発し、複製・修復・組換えを経て、ゲノムがタンパク質へと読み取られる過程と遺伝子発現の制御へと進みます。

第8〜9章：細胞・分子・システムの解析／細胞とその分子の可視化

方法についての2章です。細胞・分子・システムをどう解析するか、細胞とその分子をどう可視化するかを扱います。

第10〜14章：膜の構造／低分子輸送と膜の電気的性質／細胞内の組織化とタンパク質の選別／細胞内膜輸送／エネルギー変換と代謝の区画化：ミトコンドリアと葉緑体

膜と区画です。膜の構造、低分子の輸送と膜の電気的性質、細胞内部の組織化とタンパク質の選別、膜で囲まれた区画間の輸送、エネルギー変換を行うオルガネラを扱います。

第15〜18章：細胞シグナル伝達／細胞骨格／細胞周期／細胞死

細胞がどのように情報を伝え、形を保ち、動き、分裂し、死ぬかを扱います。

第19〜22章：細胞間結合と細胞外マトリックス／がん／多細胞生物の発生／組織の恒常性と再生における幹細胞

組織や個体の中の細胞です。結合とマトリックス、がん、発生、幹細胞を扱います。

第23〜24章：病原体と感染／自然免疫系と獲得免疫系

最後の章では、病原体と感染、そして自然免疫系と獲得免疫系を扱います。

主要概念

第1〜9章：基礎と方法

• タンパク質の構造と機能：第3章。後で論じられる機構の基礎です。
• ゲノムと染色体の構成：第4章。
• 細胞と分子の可視化：第9章。顕微鏡を基盤とする方法に充てられた章です。

第4〜7章：ゲノムの維持と発現

• 複製、修復、組換え：第5章。
• DNAからタンパク質へ：第6章。
• 遺伝子発現の制御：第7章。

第10〜18章：膜、オルガネラ、細胞の調節

• 膜輸送と電気的性質：第11章。
• タンパク質の選別と膜輸送：第12〜13章。
• ミトコンドリアと葉緑体：第14章。
• 細胞シグナル伝達、細胞骨格、細胞周期、細胞死：第15〜18章。

第19〜24章：組織、個体、疾患

• 細胞外マトリックスと細胞間結合：第19章。
• がん、発生、幹細胞：第20〜22章。
• 病原体と免疫系：第23〜24章。

批判的分析

長所

• 一冊での幅広さ。 目次は、ゲノムとタンパク質から膜とオルガネラ、さらに組織、発生、感染、免疫へと進み、細胞生物学の単一のリファレンスとして使えます。
• 視覚的な構成。 出版社は約1,600点の図を挙げ、それぞれが中心的な概念を示すよう設計されているとし、細胞内の過程を説明する160本以上のナレーション付き動画もあります。
• デジタル教材における実験的な裏づけ。 John WilsonとTim Huntによる、印刷版の問題集に基づくSmartworkの『Digital Problems Book』は、評価を通して細胞生物学の実験的基礎を紹介し、批判的思考、データ、アニメーション、動画に関する問題を含みます。
• 最近の更新。 出版社によれば、本文と図は大幅に更新され、新しい研究事例が多数加えられています。

短所

• 非常に大きい。 ノートン英国のページでは1,552ページ（Google Booksは国際版を1,404ページとしています）で、1つの課程の範囲をはるかに超えるため、章の選択が不可欠です。
• 問題は別冊。 問題は教科書本体ではなく別の『Digital Problems Book』として説明されており、課程では別途の用意が必要です。
• 方法の章が中ほどにある。 方法は第8〜9章にまとめられ、遺伝子発現と膜の間に置かれています。各主題のそばで技術を知りたい読者は章の間を行き来する必要があります。
• 気軽な入門書ではない。 本サイトは前提として細胞生物学と化学の入門を挙げています。細胞生物学を初めて学ぶ課程には、より短い本が向いています。

コースにおける位置づけ

『Molecular Biology of the Cell』は細胞生物学の書目の中で、包括的なリファレンスです。『Essential Cell Biology』は最初の課程のために書かれたより短い教科書で、『The Cell: A Very Short Introduction』は簡潔で専門的でない概説です。『Becker's World of the Cell』は生化学の基礎をしっかり押さえた1学期用の教科書、『Karp's Cell and Molecular Biology』は各主題を確立した実験を軸に構成しています。Pollard、Earnshaw、Lippincott-Schwartz、Johnsonの『Cell Biology』は分子構造と生物物理的機構を中心に据えています。

課程が細胞生物学全体を一冊でカバーしたいとき、または短い入門課程の後のリファレンスとしてAlbertsを使います。実験的あるいは生物物理的な角度が欲しいときは、KarpやPollardが代替です。

本書の使い方

細胞生物学の入門と基礎的な化学を修めた学部上級生、大学院生、研究者に向いています。

• 中核： 基礎のための第1〜3章、ゲノムの維持と発現の第4〜7章、膜・区画・シグナル伝達の第10〜15章。多くの課程がこれらの章を軸に組まれます。
• 課程に応じて： 細胞分裂と細胞骨格の単元は第16〜18章、組織と疾患の単元は第19〜24章を使います。
• 方法： 他の章の技術が不慣れなときに、第8〜9章を参照します。
• 練習： 各章を『Digital Problems Book』の問題と組み合わせ、主題に対応するナレーション付き動画を視聴します。