ドメイン（生物学）

生物の分類 学 において、ドメイン（/ d ə ˈ m eɪ n /または/ d oʊ ˈ m eɪ n /）（ラテン語：regio ^[1]）、または支配領域[ ^{2] 、} 超界、領域、帝国は、すべての生物を合わせた最高の分類上の階級である。これは、1990年にカール・ウーゼ、オットー・カンドラー、マーク・ウィーリスによって考案された3ドメイン分類システムで導入された。^[1]

ドメインシステムによれば、生命の樹は、古細菌、細菌、真核生物の3つのドメイン^[1]、または古細菌と細菌の2つのドメイン（真核生物は古細菌に含まれます）で構成されています。^{[3] [4]} 3ドメインモデルでは、最初の2つは原核生物、つまり膜で囲まれた核を持たない単細胞微生物です。細胞核とその他の膜で囲まれた細胞小器官を持つすべての生物は真核生物に含まれ、真核生物と呼ばれます。

非細胞生物、特にウイルスは、このシステムには含まれません。3ドメインシステムの代替案としては、以前の2帝国システム（原核生物と真核生物の帝国）や、エオサイト仮説（細菌と古細菌の2つのドメイン、真核生物は古細菌の分岐として含まれる）などがあります。

ドメインという用語は、カール・ウーゼ、オットー・カンドラー、マーク・ホイーリス（1990）によって3つのドメインシステムで提案されました。この用語は、 1974年にムーアによって導入された支配（ラテン語のドミニウム）のカテゴリの同義語です。^[2]

カール・リンネは、 18世紀半ばに作成した有名な分類体系で「ドメイン」という分類法を普及させました。この体系は後にチャールズ・ダーウィンの研究によってさらに改良されましたが、細菌は他のドメインと比較できる観察可能な特徴が非常に少ないため、簡単に分類できませんでした。^[5]

カール・ウーゼは1977年に16sリボソームRNAのヌクレオチド配列を比較し、ランク「ドメイン」が科学者がそれまで考えていた2つではなく3つの枝を含むことを発見し、革命的な進歩を遂げました。当初、その物理的類似性のため、古細菌と細菌は一緒に分類され、「古細菌」と呼ばれていました。しかし、科学者は現在、これら2つのドメインはほとんど似ておらず、内部的に明確に異なることを知っています。^[6]

これら3つのドメインにはそれぞれ固有のリボソームRNAが含まれています。これが3ドメインシステムの基礎を形成しています。核膜の存在は真核生物を古細菌や細菌（どちらも核膜を欠いています）と区別しますが、古細菌と細菌は細胞膜とRNAマーカーの生化学の違いにより互いに区別されます。^[1]

古細菌は原核細胞であり、典型的にはエーテル結合によってグリセロールに結合した分岐炭化水素鎖である膜脂質を特徴とする。古細菌におけるこれらのエーテル結合の存在は、極端な温度や高酸性条件に耐える能力を高めるが、多くの古細菌は温和な環境に生息する。塩分濃度の高い環境で繁殖する好塩菌や、非常に高温の環境で繁殖する超好熱菌は、古細菌の例である。^[1]

古細菌はさまざまな細胞サイズに進化しましたが、いずれも比較的小型です。そのサイズは直径 0.1 μm から 15 μm、長さは最大 200 μm です。細菌とほぼ同じサイズ、または真核細胞に見られるミトコンドリアと同程度の大きさです。サーモプラズマ属は古細菌の中で最も小型です。^[1]

シアノバクテリアとマイコプラズマは、細菌の 2 つの例です。細菌は古細菌と同様に原核細胞ですが、その細胞膜はリン脂質二重層でできています。細菌の細胞膜は始生代の膜とは異なり、特徴的に古細菌のようなエーテル結合を一切持ちません。内部的には、細菌はリボソーム内に異なる RNA 構造を持っているため、異なるカテゴリに分類されます。2 ドメイン システムと 3 ドメイン システムでは、これにより別のドメインに分類されます。

細菌の分野には、非常に多くの多様性があります。その多様性は、異なる細菌系統間の遺伝子の交換によってさらに複雑になっています。遠縁の細菌間で重複した遺伝子が発生すると、細菌種を区別したり、地球上の細菌種を数えたり、細菌種をツリー構造に整理したりすることがほぼ不可能になります (ただし、構造に枝間の相互接続が含まれ、ツリーではなく「ネットワーク」になる場合を除きます)。^[1]

真核生物と呼ばれる真核生物ドメインのメンバーは、膜で囲まれた細胞小器官（遺伝物質を含む核を含む）を持ち、植物界、原生動物界、動物界、色素動物界、菌類界の5つの界に分類されます。^[1]

3ドメインシステムには非細胞生命体は含まれません。ステファン・ルケタは2012年に、従来の3ドメインにプリオン生物門（無細胞で核酸なし）とウイルス生物門（無細胞だが核酸あり）を加えた5ドメインシステムを提唱しました。^[9]

生命の別の分類には以下のものがあります。

• 2帝国システムまたはスーパードメインシステム、Mayr（1998）によって提案され、最上位のグループとして原核生物（またはモネラ）と真核生物が分類されている。^{[11] [12]}
• Lakeら(1984) ^[13]が提唱したエオサイト仮説は、細菌と古細菌の2つのドメインを想定し、真核生物は古細菌から分岐した従属系統として含まれるとしている。^{[14] [13] [15]}

• 生物学的暗黒物質
• ネオムラは、古細菌と真核生物の2つの生命ドメインである。
• 系統学
• タンパク質構造
• 領域（ウイルス学）、非細胞生命体の同等のランク
• 系統学

• YouTubeで生物学を学ぶ: 分類ドメイン