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2016年4月

2016年4月28日 (木)

4月23日から更新が止まっている富士山データ

箱根山といい日本全国の火山活動が活発化している中、気になる記事がNAVADAブログでアップされていたので紹介しておきたい。

■4月23日から更新が止まっている富士山データ
(NAVADAブログ リンク より)

:::以下転載:::

以下のサイトでは、4月23日から更新が止まっています。

リンク

データは自動で更新・記録されるはずですが、先月の低周波地震(微動)が頻発した後から何故か更新が遅れるようになり、データを見れば分かりますが、不自然な「空白」もあります。

データを公表できない「不都合な真実」があるのではないかと思っている人も多いのではないでしょうか?

箱根山の火山活動が活発化している中、富士山のデータ更新を止める意味は何でしょうか?

突然とんでもないデータが公表されて大混乱になることだけはないようにしてもらいたいと思っていますが、果たしてどうでしょうか?

:::転載終わり:::

石山 巌  

2016年4月25日 (月)

太陽活動の低下によって地震や火山爆発が活発化する

「熱移送説」を発表した角田氏は、海外の研究者との情報交換を通じて、地震や噴火をもたらす熱エネルギー量の変化を調査してきた。その結果、「弱い太陽」の状態が5年間続いた2013年に熱エネルギー量がこれまでになく増大したことを確認した。その一例として2013年8月から12月にかけて伊豆諸島の青ヶ島の海底火山が活発化したことを挙げている。角田氏が作成する地震・噴火の予測線に従えば、「2017年または2021年に、伊豆・相模地域でかなり大規模な直下型地震が発生する」という。

 太陽と地震の関係について、角田氏は「詳しいメカニズムはあまりよく分かっていない」としながらも、「太陽活動が弱い時期には、透過力の大きなイオン化された宇宙線が地球に降り注ぐ量が増大する。宇宙線は地球内部を加熱することにより、外核から放射される熱エネルギー量が多くなるため、地球内部の火山・地震活動が活発になるのではないか」と推測する。

 太陽活動と地震活動の関連を示唆する研究結果が、2011年11月の地球電磁気・地球惑星圏学会で発表されている。九州大学の湯元清文宙空環境研究センター長のチームによれば、1963年から2000年までの太陽の黒点数と同時期に発生したマグニチュード4以上の地震との関係を調べたところ、「太陽の黒点数が少ない時期ほど巨大地震の発生頻度が高い」ことが判明した(ただし「太陽と地震活動をつなげる要素は不明」だという)。

地球は自らが発している磁力と太陽風などが相互に影響しあって、有害な宇宙線を防ぐための特殊なシールドを形成しているが、太陽活動が急低下することでこのシールドが弱体化する。宇宙線を防いでいるシールドが弱くなれば、地球に降り注ぐ宇宙線の量は増大し、地表を貫通した宇宙線は強力な放射線でマントル(マグマ)を気化させ、地震や噴火を誘発させるという説もある
火山活動と太陽活動の関係は実証されているわけではないが、「宇宙線と火山活動に関係があるかもしれない」と考えている科学者や地質学者は決して少なくない。

北村浩司 

2016年4月22日 (金)

iPS細胞でスプライシングの秘密を読み解けるか?

再生医療の話題を最近あまり耳にしなくなったが、iPS細胞にしろES細胞にしろ、基本的には分化した細胞を“初期化”するための技術がなければ話にならないというのが真実だ。この辺りを京大のグループが証明したわけだが、今日はリンクを参考に、その周辺を検証する。

            【以下引用】

分化した細胞に初期化因子を導入することでiPS細胞へと初期化されますが、その過程でスプライシングパターンも変化しているのかどうか、明らかにはされていませんでした。もし、スプライシングパターンが変化しなければ、同じiPS細胞であっても由来細胞によって大きく性質の異なるiPS細胞になる可能性が考えられます。そこで山本助教らは、大規模遺伝子解析の技術を用いて体細胞とiPS/ES細胞のスプライシングパターンを解析したところ、体細胞のスプライシングパターンが多能性を持ったパターンへと戻ることを明らかにしました。

特に、iPS/ES細胞のスプライシングパターンは精巣のものとよく似ていました。多能性を持ったスプライシングパターンを作る仕組みとして、iPS/ES細胞で特徴的に働くRNA結合タンパク質がスプライシングを調節し、パターンを特徴付けていることを見出しました。

中でもU2af1とSrsf3というRNA結合タンパク質を働かないようにしたところ、体細胞からiPS細胞へと変化する効率が低下し、U2af1およびSrsf3が初期化に重要な役割を果たしていることが明らかになりました。これらの結果から、スプライシングパターンの変化が、初期化過程に携わる分子ネットワークに主要な役割を果たしていることが示されました。

            【引用以上】

スプライシング領域の解明があまり進んでいないのが分子生物学の現状だが、わかっていることもいくつかある。通常スプライシングで切り取られる箇所は決まっているが、作られる臓器や環境によってエクソンの選ばれ方が変わることがあり(これを『選択的スプライシング』と呼ぶ)、これが1種類のDNAから複数のタンパク質ができる仕組みになっている。

そもそもRNA結合タンパク質との関連についての研究が盛んな分野は、リンクリンクにある通り、神経系や免疫系の分野だった。神経も免疫もiPS細胞同様、成長の中で初期化のプロセスが欠かせないという特徴がある。それは、個体の経験や疾病履歴に応じて大変な差を生み出すことが常に求められているからだ。

神経も免疫も研究題材として大変に興味深い分野だが、おそらく、iPS細胞が人類の役に立とうとすれば、細胞の万能性の解明が可能か否かにかかっていると思う。それは、生物進化に関する研究に貢献できるかどうかと同義だ。ややもすると臨床に目が行きがちだが、基礎領域での研究が今後も必要であり、その点を見誤ると、単なる“造ガン剤”になってしまうと感じるのは私だけではあるまい。その意味で、上記の京大の研究はスプライシングにメスを入れたという点では、一定の評価に値するのではないかと感じている。

匿名希望

2016年4月19日 (火)

動的平衡が作り出す波動の変化により、獲得形質は次世代に伝えられる?

人体は60兆個程度(一説には37兆個)の細胞から構成されているが、最初は一個の生殖細胞の分裂から始まる。初期段階の分裂は、幹細胞系の個数を増やすためにあり、機能分化はそのあとになる。 その際に、いきなり個々の細胞が別々に分化するわけではなく、あるグループの細胞群が、一定時間を置いて構造化され、くびれて切れることを繰り返すことで、体節や神経の機能集団が形成される。この反応を実現するためには、細胞分裂を時間的に制御するための一定のリズムが必要になる。 それは、緩やかの結合分解を繰り返す、相補的なタンパク質の合成による濃度上昇と、その分解による濃度下降の作り出すリズムが関与している。これを振動子(オシレーター)と呼び、細胞分裂などの制御に関わる体内時計としての機能を持っている。 これも動的平衡が作り出した生命機構の根本原理であり、通常の適応状態では、DNA→RNA→タンパク質の合成と、その分解または負のフィードバックによるタンパク質の生産中止いうプロセスを踏んで、緩やかで定常的な波動をもつ動的平衡状態を維持していく。   ところが、外圧は常に変化しているため、生物は適応の不完全さを孕む。このとき、生体分子のレベルで外圧との関係をみると、常に何らかの生体分子が外圧適応反応のための過剰消費による不足状態にあり、細胞はバランスの崩れた激しい波動=動的平衡の乱れを認識することになる。 これが、外圧適応不全からくる適応欠乏の認識であり、それをもとの緩やかな波動状態に戻すための一連の体内反応が、適応欠乏に貫かれた適応反応ということではないか? そして、その適応反応は、新しい安定した波動を持つ平衡状態を作り出すことにあり、そのためには、相補性のある分子を高速で生産できるような新しい生産システムを構築するか、まったく新しいシステムで生体分子のバランスを再構築するかになる。 このような新しい反応が、DNAに組み込まれるまでには、何百万年もかかり、それをまっていては絶滅してしまう。しかし、生物は様々な外圧変化の中で進化してきたのだから、当然DNA以外にも、外圧変化や、その外圧に対して徐々に適応してきた過程を子孫に伝えていたはずである。 それこそが、動的平衡が作り出す、波動の変化(これを欠乏波動と呼ぶ)そのもので、体全体の細胞に伝わる欠乏波動や徐々に適応してきた新しい動的平衡→これを生殖細胞も共有→次世代に波動として伝達という経路で、外圧適応を実現してきたのではないか?つまり獲得形質は遺伝するというのが事実ではないか? その後、その適応方法が完成に近づいたとき、初めてその機能はDNAに組み込まれて純粋な本能適応が出来るようになったのではないか。 本田真吾

2016年4月16日 (土)

なぜ食物繊維は必要なのか?~食物繊維は6番目の栄養素~

「食物繊維が豊富な野菜をしっかり食べなさい」と以前からよく言われてきましたが、最近の研究で食物繊維由来の何が身体に良いのか?どのような現象が消化器内で起きているのか?が次第に分かってきました。 > Tレグ(=制御性T細胞)”と呼ばれる免疫細胞の存在が、アレルギー根本治療の“鍵”として注目を集めています。このTレグをコントロールすることで、アレルギーが完治するというケースが出始めている。(302984) 例えば、このアレルギー根本治療の“鍵”として注目を集める「制御性T細胞」。この制御性T細胞の分化誘導に必要なのが「酪酸」です。そして「酪酸」は 豊富な食物繊維をエサに腸内細菌が作り出します。 つまり、“食物繊維”の多い食事を摂ることで“腸内細菌”(クロストリジウム目)の活動が高まり、その結果多量の“酪酸”が作られ、この酪酸が炎症抑制作用のある“制御性T細胞”を増やし、大腸炎が抑制されるのです。 (参照:腸内細菌が作る酪酸が制御性T細胞への分化誘導のカギリンク) かつては、「食物繊維は人の消化液では分解できないのだから単なるカスで、いってみればウンチの材料にしかならない。」などと考えたれていました。ところが実際は、腸内細菌が自分たちの栄養を得るために食繊維を醗酵分解する過程で、代謝物質としてさまざまな生理活性物質を作り、その一部が有用物質として生態の健康維持に関わっている、という事実が明らかになってきました。これが、今では「食物繊維は6番目の栄養素」と言われる理由です。 例えば、腸内細菌は食物繊維に含まれる未消化物を分解して、エネルギーを作り出しますが、結腸上皮細胞のエネルギー源の約7割は醗酵代謝物に由来することが既に明らかになっています。もし、腸内細菌がいなければ栄養状態が悪くなり、上皮細胞の増殖力が低くなる現象が確認されています。そればかりか、体内の代謝バランスそのものが腸内細菌による代謝物によって調整されていることまで分かってきています。 さらに重要なのは、新生児に腸内細菌が定着するこことで免疫系の発達が促されるなど、腸内細菌は宿主の免疫系にさまざまな面で関わっている、事が明らかになりつつあることです。 ヒトとは、自身がもつ機能と腸内細菌の機能が合わさった“超有機体”とも言える存在。今後のさらなる腸内細菌の役割の解明に期待しています。 参考文献:株式会社ヤクルトの健康情報誌「ヘルシスト230号」他 斎藤幸雄

2016年4月13日 (水)

科学技術をを超えるハイスペック仕様のスペシャルなカエル

地震予知、シックスセンス、モルヒネ効果、メガ粘着力... 人が科学技術をどんなに発達させても到底実現できていないことをいとも簡単にやってのける生物がいます。 リンク -------------------------------------- ■モルヒネの40倍の鎮痛効果を持つ液体を分泌する「ソバージュネコメガエル」(ペルー) モルヒネと言えば強力な鎮痛・鎮静薬のスタンダードとしても有名な麻薬の一つだが、依存性があり、呼吸抑制という重要な副作用が存在する。そこで学者らはペルーに生息する「ソバージュネコメガエル」というアマガエルの能力を応用しようという動きが最近見られている。  ソバージュネコメガエルはペルーの部族「Matses Indians」が狩りの前に使う事でも知られており、このカエルが分泌する液体はモルヒネの40倍の効果があり、副作用も存在しないのだ。この絶大なる鎮痛作用に加え、このカエルの皮膚には新しい血管が作られるのを抑制する物質も存在しているそうで、これはがん治療に使用できるのではないかという動きも存在する。   ■膀胱に魔法の保存袋を持つ「イエアメガエル」(オーストラリア) 2010年、オーストラリアの研究チームは「イエアメガエル」の膀胱に無線機を仕込む際にある事に気付いた。何度押し込んでも、無線機が押し出されてしまったのだ。度重なる実験の後、これはイエアメガエルが持つ特殊な能力の一つである事が判明した。その能力とは、自身の膀胱に侵入した物質を安全に包み込み、数十日後に排出する事が出来るというものだった  実験で使用された無線機は長さ2センチ程で、カエルのサイズはたったの8センチしかなかった。というわけで、カエルの方からして見れば身体の25%の長さもある物体を体外へ排出したことになる。学者らはカエルの生態を考えると「納得できる進化だ」と語っている。イエアメガエルはぶにょぶにょとした柔らかいカエルで、地面を飛び回る際にいろんな物体が体内に突き刺さる事があるようだ。そういった場合の防衛能力として、このすさまじい膀胱を作り上げたのだと考えられている。 ■強靭な舌を持つ「ツノガエル属」(南アメリカ)  南彼らの特筆すべき点はその舌にある。彼らの舌はとても力強いため昆虫は勿論の事、ネズミ、蛇、他のカエル、トカゲ、時には小さめの小鳥さえも丸のみしてしまう事がある。  ツノガエル属の舌の強さに目をつけた研究チームが実験を行ったところ、ツノガエル属は自身の体重の1.4倍の重さの物体をも巻き上げて引き寄せてしまえるそうで、このカエルを体重60キロの人間に置き換えてみると84キロの物を一発で巻き上げて引き寄せてしまえる事になる。動物界の中でも特に恐ろしい舌なのは間違いないだろう。 ■アース・センス(第六感)を持つカエル 我々は技術の開発の面や知能では群を抜いて素晴らしいものを持っている。しかし、自然災害を予期する力はなく、災害の時には自らの弱さを痛感してしまう事もある。過去の事例から、動物たちは第六感といえるような予知能力がある事で知られているが、カエルが持つそれは他の動物と比べ半端なく高いという。  他の動物は災害前の数時間ごろにソワソワし始めるのだが、カエルはなんと「5日前」から既に災害が迫ってきている事を察知できるのだという。これはイタリアの研究チームが発見したことだ。当初彼らは、カエルの繁殖についての研究を行っていたところ、ある晴れた日に大量に居たカエルが忽然と姿を消してしまった。この時研究者らは怪訝に感じていたが、その理由が判明したのは数日後だった。なんとイタリアで大地震が起きたのである。  カエルがどうやって災害を予知しているかは分からないままだが、NASAは以下のように推測している。極めて大きな地震の前には地中深い場所で陽イオンの放出があるそうで、この放出で人によっては吐き気や頭痛が引き起こされる事がある。カエル達はこれを感知する事で逃げているのではないか?とのことだ。 ■メガ・粘着力を持つ「十字架カエル」(オーストラリア)  靭帯損傷は整形外科で最もよく運び込まれる病気の一つであるにも関わらず、全患者の内たった10%しか完治が見込めないという。しかし、オーストラリアに棲息する「Holy Cross Frog(十字架カエル)」を使った治療法がこの疾患に有効であるとして研究が進められている。  このあるカエルは、世界で最も強く・安全な粘着性物質を出す事で知られている。爆発的に繁殖する虫をエサとしている十字架カエルは、身体を昆虫に差し出し、昆虫が自分の皮膚に触れてくれるまでじっとしているそうだ。まんまと昆虫が止まったら最後、昆虫は二度と離れる事が出来なくなり、身体に付着した虫をゆっくりと召し上がるそうだ。  現在われわれが手術で使用している粘着剤は、強力なものであれば毒性があるために体内では使用できず、逆に毒性の無い物は粘着力が落ちてしまう。その点このカエルが生み出す粘着液は毒性が無い為、体内でも安全に使用でき、30秒以内に乾くという即効性を持っているそうだ。これを医療に応用しない手はないだろう。 ■恐るべき抗菌力を持つカエル 冷蔵庫が無い時代、ロシアはある方法で牛乳が腐るのを防いでいたという話がある。それはカエルを牛乳の中に入れる、というものだ。カエルの皮膚には膨大な量の抗菌物質が存在しており、この成分が牛乳の中に浸透する事で腐食を防いだのだという。その中でもオーストラリアに棲息する「アカメアメガエル」の皮膚に存在する抗菌物質は素晴らしく、我々が恐れるHIVでさえも破壊してしまうそうだ。  他にもカリフォルニア大学に生息する「Foothill yellow-legged frog(フットヒル黄色脚カエル)」は研究の結果、メチシリン抗生黄色ブドウ球菌に対しての防衛手段として抗菌物質を使用している事が判明した。彼らが耐性力を強める菌が増え続ける現代に希望を与えてくれているのは間違いないだろう。 ■ ハイパー聴覚を持つ「カクレミミハヤセガエル」 彼らは耳から入る音の波長を選択して聞き取ることが出来る動物で、ラジオのチューニングのように自身が聴きたい音のみを聞き取ることができ、余分な音を遮断する事が出来る。そして彼らは世界で唯一、超音波を使用したコミュニケーションが出来る生物だと言われている。オスがメスの鳴き声を頼りに居場所を聞きあてる時の性能は99%以上だと言われている。 ■防虫能力を持つカエル 蚊は毎年世界で72万5000人もの死者を出す嫌な虫だ。人。世界中の動物は蚊のもたらす災害から逃れられないだろうと考えてしまいそうだが、唯一カエルだけは蚊によってもたらされる被害を逃れる事が出来ると言われている。  それは、カエルの皮膚に生まれつき防虫効果があるからだ。この防虫効果は恐らく進化の過程で獲得されたもので、彼らが元々沼地に生息していたからだろう。現代の科学技術を持ってしても完璧な防虫薬は作られていないということから、将来カエルの恩恵にあずかる日が来ることも考えられるが、カエルの防虫作用を持つ物質は凄まじい異臭を放つので、実用されるのは当分先になるだろう。

文太 

2016年4月10日 (日)

アレルギーは異物を攻撃する免疫細胞だが、これを制御するTレグ細胞。幼児期にTレグ細胞入り込むとアレルギーにならない。花粉症も「花粉症緩和米」で治る。

リンク
アレルギー根本治療の“鍵”を握る「Tレグ細胞」とは? NHKスペシャルで4/5放送

これまで対症療法や多少の予防策はあっても、完治は不可能と言われてきたアレルギーですが、そうした現状に大きな変化が! 4月5日(日)夜9時放送のNHKスペシャル「新アレルギー治療 ~鍵を握る免疫細胞~」では、いま、大きく変わり始めているアレルギーの予防と治療の最前線をお伝えします。

この時期、現在進行形で苦しんでいる人も多い“国民病”の花粉症をはじめ、重度の場合は死に至る危険性もある食物アレルギーに完治の可能性が? 
4月5日(日)夜9時放送のNHKスペシャル「新アレルギー治療 ~鍵を握る免疫細胞~」では、いま、大きく変わり始めているアレルギーの予防と治療の最前線をお伝えします!
現代病という言葉にふさわしく1960年代以降、患者数が増加したといわれる様々なアレルギー。この時期、花粉症対策でマスクをして通勤・通学をしている光景はもはや当たり前のものとなっていますが、先進国では実に3人に1人が何らかのアレルギーに苦しんでいるとも言われています。
アレルギーの根本治療の”鍵”として注目を集めているTレグ
これまで対症療法や多少の予防策はあっても、完治は不可能と言われてきたアレルギーですが、そうした現状に大きな変化が! 
そこには日本人の研究者の存在が深く関わっています。医学の分野で世界的な優れた発見・貢献をした研究者に贈られる「ガードナー国際賞」を先日、受賞した大阪大学の坂口志文(さかぐち しもん)教授。彼が発見した“Tレグ(=制御性T細胞)”と呼ばれる免疫細胞の存在が、アレルギー根本治療の“鍵”として注目を集めています。このTレグをコントロールすることで、アレルギーが完治するというケースが出始めているのです。
 
そもそも、アレルギーとは本来は害のない異物を、免疫が体を守ろうとして過剰に反応してしまうことで起きる症状です。
例えば、北米で農耕や牧畜によって自給自足の生活を営むアーミッシュには、アレルギーが極端に少ないのですが、その理由はこのTレグが体内に多いためと考えられています。Tレグは、免疫による攻撃(=アレルギー)を抑え込む役割を持っており、アーミッシュは幼少期から家畜と触れ合い、細菌を吸い込んでおり、その結果、Tレグを多く持つようになったと言われています。逆に、現代の日本のように衛生的で細菌が少ない環境だからこそ、Tレグが増えずにアレルギーが増加したとも言えます……。
日本でも、このTレグを取り入れたアレルギー治療が行われ始めています。農水省では花粉成分を含む遺伝子組み換え米、その名も「花粉症緩和米」を2020年より販売することを目指しています。これを食べることでTレグを増やし、花粉症を根本的に完治させる試験も始まっています。番組では坂口先生がスタジオに登場。アレルギー治療や気になるTレグの秘密について、質問に答えます。
アレルギー食品を食べた方が、アレルギーになりにくくなる!?
さらに、アレルギーの予防に関しても、これまでの常識を覆すような新たな事実を紹介! 
従来、妊婦や幼児はアレルギーの予防のため、アレルギー食品を避けることが常識とされてきました。しかし、幼児がアレルギー食品を食べた方が、アレルギーになりにくくなるという新事実が判明。それを実証する赤ちゃん実験の結果が公表され、母親や医師たちの間で大きな混乱が生じています。実は、アレルギー食品を食べて、腸から吸収することで、その食品への攻撃を抑え込むTレグが作られる仕組みがあるのだといいます。
 
一方で、ピーナッツオイル入りのスキンクリームを使用した赤ちゃんが、次々とピーナッツアレルギーを発症するという事件がロンドンで発生! 研究の結果、腸ではなく皮膚からアレルゲンを吸収すると、Tレグではなく、異物を攻撃する免疫細胞が作られ、アレルギー発症の大きな原因になるとのこと。食物アレルギーだけではなく、花粉症やアトピーに関しても皮膚からの侵入が大きな原因となっていると言います。
体に良かれと思ってやったことが実はアレルギーの原因に!? 一体、何が正しくて何をしてはいけないのか? 番組ではアレルギー研究の専門家である大矢幸弘氏による、妊婦や乳児のアレルギー予防のための食事指導もあるので、これからお子さんを持つ親、妊婦の方はぜひチェック!
番組MCは自身もマンゴーアレルギーである加藤浩次さん、花粉症を患う鈴木奈穂子アナウンサーが務め、さらにゲストとして卵・ゴマアレルギーの娘を持つ母親である松嶋尚美さんも来場。アレルギーに悩む当事者たちが最新の治療について率直な感想、意見を交わし、疑問を専門家の先生にぶつけ白熱の座談会が展開! 現在も多くの人が苦しんでいるアレルギーですが、近い将来、根治治療が必ず実現するという力強い言葉も!!
 これまで何の症状もなかったのに、ある日突然、花粉症の症状が出始めたり、両親に症状はなくとも生まれてきた子がアレルギーを持っていることも。現在、アレルギーでつらい思いをされている方はもちろん、現在はアレルギーのない方も治療・予防の最前線をのぞいてみては?

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Tレグ細胞が花粉症を治す強い味方に!免疫力を下げないアレルギー治療法とは

日本の国民病とも言える「花粉症」

花粉症に限らずとも、日本人の3人に1人は何かしらのアレルギーに感染していると言われている。
かくいう私も花粉症&ネコアレルギー

根本的治療法が見当たらないと言われてきたアレルギー根治の鍵として、今注目されているのが「Tレグ」と呼ばれる免疫細胞だ。

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Tレグで花粉症が消える?!

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Wikipedia T細胞

Tレグ細胞は、免疫力低下を招く外的攻撃を抑止し、免疫力維持に効果があると言われている。つまり、自身の免疫力を落とすことなくアレルギーを根治することができる。

近年、花粉症の根治療法としてアレルゲン免疫療法、このうち特に注目されている舌下免疫療法は確かに効果が確認されているものの、個人差があることも指摘されていた。

その原因がこのTレグ細胞だとわかった。このTレグが体内を体内で生成できれば、花粉症の根本的治療ができるのではと言われており、農林水産省は2020年までにTレグが配合された「花粉症緩和米」という遺伝子組み換え米の販売を目指しているという。

今井勝行

2016年4月 7日 (木)

人間には祖先から伝えられたものとは異なる、”外来”遺伝子が組み込まれている事が判明

人間のDNAの一部は我々の祖先に由来しないことが判明した。”外来”遺伝子が組み込まれているというのだ。
科学者によれば、我々は太古の時代から共生してきた微生物の”外来”遺伝子を獲得してきたそうだ。

この発見は、動物の進化が先祖から受け継がれる遺伝子のみに依存するという従来の見方を一変させる可能性があり、進化のプロセスは依然として継続中であることを示唆している。
リンク

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『ゲノム・バイオロジー』誌に掲載された本研究は、同じ環境中で生息する生物間で起きる遺伝子の水平伝播に焦点を当てたものだ。

 「これは動物同士で起きる遺伝子の水平伝播が広範囲に及ぶことを示した初の研究です。この中には人間も含まれており、数十か数百もの活性”外来”遺伝子が生じています。驚くべきことに、稀という表現とは程遠く、おそらくほぼ全ての動物の進化に現在進行形で影響を与えているでしょう。つまり、進化の見方を再検討する必要があるということです」と、研究チームのリーダーである英ケンブリッジ大学のアラステア・クリスプ氏は説明する。

単細胞生物においては、この重要なプロセスについてよく知られており、耐性菌の出現などの例に見られる微生物の急速な進化を説明すると考えられている。

 また、一部の動物の進化においても、遺伝子の水平伝播は重要な役割を果たすと目されている。例えば、線虫が微生物や植物から遺伝子を獲得することで知られるほか、微生物の遺伝子から酵素を産生し、コーヒー豆を消化する甲虫も存在する。

 しかし、遺伝子の水平伝播が人間のようなより複雑な動物でも発生するという見解については、広く議論が続けられているところだ。

 今回、研究チームが調査したのは、12種類のショウジョウバエ、4種類の線虫、10種類の霊長類(人間を含む)の遺伝子だ。彼らは、それぞれの遺伝子が、他の種が持つ類似した遺伝子と整列する頻度を計算し、外に起源を持つ確率を推定した。さらに、他の種グループと比較することで、遺伝子を獲得した時期も推測した。

 その結果、ABO血液型グループ遺伝子など、数多くの遺伝子が水平伝播によって脊椎動物に伝えられたものであることが確認された。それらの大部分は代謝に関わる酵素に関連するものである。

 人間においては、既に報告済みの17個の遺伝子が水平伝播によって獲得されたものだった。また未報告のヒトゲノムにおいては128個の外来遺伝子を特定した。 

一部の動物の進化においても、遺伝子の水平伝播が重要な役割を果たすことが知られている。例えば、線虫は微生物や植物から遺伝子を獲得する。

 そうした遺伝子の一部は、脂肪酸の分解や糖脂質の形成など、脂質代謝に関わるものであった。他には、炎症反応や免疫細胞の情報伝達、抗菌反応をはじめとする免疫反応に関連するもの、アミノ酸代謝、タンパク質修飾、抗酸化活性に関するものも確認されている。

 また同チームは遺伝子の伝播元である生物の種類も推定している。それによれば、細胞や原生生物、あるいは別の種の微生物が最も多い遺伝子提供者であり、さらにはウイルスからの伝播も確認されている。霊長類の外来遺伝子については50個までがウイルスに由来していた。菌類由来の遺伝子も見つかっている。この発見は、遺伝子の伝播元を細菌に絞って調査したこれまでの研究が、こうした遺伝子が”外来起源”あることを否定してきた原因を説明してくれる。

 同チームによれば、従来の分析は動物における遺伝子の水平伝播の実際の範囲を過小評価しており、複雑な多細胞生物間の水平伝播もあり得ることで、一部の寄生宿主関係においては既に知られているという事実を見逃してきたことになる。

文太 

2016年4月 4日 (月)

ATP合成と活性酸素発生は生物のメリット・デメリット

哺乳類や鳥類は体温をほぼ一定に保つ機能を獲得し、寒冷期にも活動が可能な種に進化してきてきた。その機構を分子生物学的視点も加えて考察しているサイト(=リンク)を今日は紹介する。このサイトの面白さは、体温の上昇にはATP産生と活性酸素の発生というメリット・デメリットがある点に着目している点だと思う。

            【以下引用】

 哺乳類が爬虫類よりも優れたミトコンドリアを持っているのではなくて、哺乳類はその内臓(肝臓や心臓)に爬虫類の5倍以上の密度でミトコンドリアを持っていたのです。さらに肝心な点は、筋細胞のミトコンドリアの密度は哺乳類と爬虫類の間で差がなかったという点です。筋肉を構成する細胞の大半は筋繊維で占められています。筋細胞にミトコンドリアを詰め込もうとすると、スペースに限りがあるため、筋繊維の量を減らさなければなりません。哺乳類たちは、高い運動能力のために必要なATPを筋肉内で生産するのではなく、内臓の細胞に詰め込んだミトコンドリアによってまかなうように設計されてきたのです。要するに、内温性動物におけるスピードと持久力を担うATP生産と体内での熱生産は、内臓に増やされたミトコンドリアが担当し、強い心肺機能を使って血流を通じて全身に分配している、という説明です。

             (中略)

 しかし、ここで新たな展開がありました。

 食物という高分子の化合物を分解する過程で発生する自由エネルギーを完全に利用してATPを作ることが出来れば、異化の代謝過程とATP合成の過程が完全共役し、原理的に熱は発生しません。逆に、エンジンを空ふかしするように、食物を分解しても酸化的リン酸化の過程が脱共役して、ATPを合成しなければ、自由エネルギーは熱として発散してしまいます。面白いことに、さまざまな脊椎動物からわざわざ脱共役してATP合成効率を低下させてしまうタンパク質が発見されました。これを脱共役タンパクと呼び、褐色脂肪細胞にたくさん含まれていることもわかりました。このタンパクの役割は、ミトコンドリアの内部でATPを作らずにより多くの熱生産をさせることだといわれてきました。

             (中略)

 自由生活するさまざまなバクテリアから多細胞生物のミトコンドリアまで、すべての生物における生命活動はATPによってまかなわれます。ATPを生産する基本的なしくみは全ての生物で同じで、ミトコンドリアの基質から内膜の外へ汲みだされたプロトン(水素イオン)の濃度勾配(浸透エネルギー)を利用してATPを合成します。バクテリアは細胞膜と細胞壁の間にプロトンを貯め、ミトコンドリアでは内膜と外膜の間にプロトンを貯めます。膜間にたまったプロトンはその浸透勾配に応じて内膜に戻ろうとしますが、脂質二重膜を通らず、膜に埋め込まれたATPアーゼと呼ばれるタンパクの中を通って基質に戻ります。その時のエネルギーを利用して、ADPとリン酸からATPが合成されるのです。

 脱共役タンパクは、内膜の外にたまったプロトンをATPアーゼを通さずに膜内に逃がしてしまいます。ATP合成に使われなかった自由エネルギーは熱として発散されるのです。これが、脱共役タンパクによる熱生産とATPの合成速度がトレードオフの関係にあることの分子レベルでの説明です。しかし、脱共役タンパクの役割は熱生産だけではありませんでした。

 脱共役にはフリーラジカルの生成を制御するという役目があることを、ケンブリッジ大学のブランド博士が指摘しました。膜間にプロトン濃度が高まっても、ATP生産の必要が無い時には、ミトコンドリア内膜の電子伝達系にたまった電子が細胞基質に漏れ出し、酸素と反応して反応性が高く細胞を傷つける活性酸素(フリーラジカル)を作ってしまいます。つまり、脱共役タンパクはATP生産の必要性が小さい時に余分なプロトンを逃がし、呼吸鎖をアイドリングさせて熱として発散し、細胞障害を防ぐという役目を果たしているというのです。どうやら、熱生産は、それ自体が自然選択されたのではなく、フリーラジカルを制御する目的の副次的効果だった可能性があります。

            【引用以上】

人間の体温はだいたい36~37℃だが、42℃以上になると極めて危険だと言われている。この5~6℃の差がATP合成とフリーラジカル発生の分岐点になっている可能性さえある。実は、発熱の問題や恒温動物への進化はほとんど科学的に解明されてこなかったらしいが、今後は生物と熱という領域も、新しい研究領域になっていくのではないだろうか。

匿名希望
 

2016年4月 1日 (金)

人間には祖先から伝えられたものとは異なる、”外来”遺伝子が組み込まれている事が判明

表題の研究記事がガラパイアリンクに有りましたので紹介します。
今まで、進化の系統樹に表されるように最先端の動物の遺伝子は、祖先の遺伝子を受け継ぐ独立態(遺伝子の垂直伝播)であると教科書では教えられましたが、同じ環境中で生息する生物間で起きる遺伝子の水平伝播もある。と言う事です。同世代の全ての生物は遺伝子レベルでもお互いに影響し合っていると考えられます。
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【人間のDNAの一部は我々の祖先に由来しないことが判明した。”外来”遺伝子が組み込まれているというのだ。】
科学者によれば、我々は太古の時代から共生してきた微生物の”外来”遺伝子を獲得してきたそうだ。この発見は、動物の進化が先祖から受け継がれる遺伝子のみに依存するという従来の見方を一変させる可能性があり、進化のプロセスは依然として継続中であることを示唆している。
 『ゲノム・バイオロジー』誌に掲載された本研究は、同じ環境中で生息する生物間で起きる遺伝子の水平伝播に焦点を当てたものだ。
 「これは動物同士で起きる遺伝子の水平伝播が広範囲に及ぶことを示した初の研究です。この中には人間も含まれており、数十か数百もの活性”外来”遺伝子が生じています。驚くべきことに、稀という表現とは程遠く、おそらくほぼ全ての動物の進化に現在進行形で影響を与えているでしょう。つまり、進化の見方を再検討する必要があるということです」と、研究チームのリーダーである英ケンブリッジ大学のアラステア・クリスプ氏は説明する。
 単細胞生物においては、この重要なプロセスについてよく知られており、耐性菌の出現などの例に見られる微生物の急速な進化を説明すると考えられている。
 また、一部の動物の進化においても、遺伝子の水平伝播は重要な役割を果たすと目されている。例えば、線虫が微生物や植物から遺伝子を獲得することで知られるほか、微生物の遺伝子から酵素を産生し、コーヒー豆を消化する甲虫も存在する。
 しかし、遺伝子の水平伝播が人間のようなより複雑な動物でも発生するという見解については、広く議論が続けられているところだ。
 今回、研究チームが調査したのは、12種類のショウジョウバエ、4種類の線虫、10種類の霊長類(人間を含む)の遺伝子だ。彼らは、それぞれの遺伝子が、他の種が持つ類似した遺伝子と整列する頻度を計算し、外に起源を持つ確率を推定した。さらに、他の種グループと比較することで、遺伝子を獲得した時期も推測した。
 その結果、ABO血液型グループ遺伝子など、数多くの遺伝子が水平伝播によって脊椎動物に伝えられたものであることが確認された。それらの大部分は代謝に関わる酵素に関連するものである。
 人間においては、既に報告済みの17個の遺伝子が水平伝播によって獲得されたものだった。また未報告のヒトゲノムにおいては128個の外来遺伝子を特定した。 
一部の動物の進化においても、遺伝子の水平伝播が重要な役割を果たすことが知られている。例えば、線虫は微生物や植物から遺伝子を獲得する。
 そうした遺伝子の一部は、脂肪酸の分解や糖脂質の形成など、脂質代謝に関わるものであった。他には、炎症反応や免疫細胞の情報伝達、抗菌反応をはじめとする免疫反応に関連するもの、アミノ酸代謝、タンパク質修飾、抗酸化活性に関するものも確認されている。
 また同チームは遺伝子の伝播元である生物の種類も推定している。それによれば、細胞や原生生物、あるいは別の種の微生物が最も多い遺伝子提供者であり、さらにはウイルスからの伝播も確認されている。霊長類の外来遺伝子については50個までがウイルスに由来していた。菌類由来の遺伝子も見つかっている。この発見は、遺伝子の伝播元を細菌に絞って調査したこれまでの研究が、こうした遺伝子が”外来起源”あることを否定してきた原因を説明してくれる。
 同チームによれば、従来の分析は動物における遺伝子の水平伝播の実際の範囲を過小評価しており、複雑な多細胞生物間の水平伝播もあり得ることで、一部の寄生宿主関係においては既に知られているという事実を見逃してきたことになる。

岸良造  

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