生命を維持するのに重要な遺伝子のない常識外れの微生物が発見された

マントル由来の岩石域から湧き出る強アルカリ性の水環境で、「呼吸」や「代謝」などをつかさどる遺伝子が無くても生きている微生物が発見されました。

呼吸をせずエネルギーを取り込まないのであば、もはや生命では無いのではないか？と思われますが、その微生物は活動し繁殖もしているとのこと。そうであれば、遺伝子よるものとは別の生命維持システムを保持しているのかも知れえません。

> 初期生命体は、ソマチッド（無機生命体）であり、秩序化のために高秩序エネルギー（≒光エネルギー）を受信・利用し、熱等の無秩序化したエネルギーを排出する代謝機能を獲得し、分子群の秩序化状態を維持した。（313304）

今回発見された微生物は、このことを裏付けているのかしれません。地球の初期環境における生命進化の謎を解き明かす上で非常に重要な発見になりそうです。

以下「常識外れ」の微生物発見　呼吸・代謝の遺伝子もたず（リンク）より転載

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海洋研究開発機構は、生命を維持するための呼吸や代謝などをつかさどる遺伝子が無くても生きている微生物を見つけたと発表した。子孫も残していた。なぜ生存できるのかこれまでの常識では説明がつかないという。生命の進化をひもとく新たな発見として、解析を進める。

　世界には、地球内部を動くマントルが地殻変動の影響で地上に露出し、かんらん岩となった場所が数カ所ある。米カリフォルニア州ではこうした場所に泉があり、ユニークな微生物が水中の岩石にはりついているのを見つけた。

　27種類の微生物のゲノム（全遺伝情報）を解読したところ、16種類の微生物は呼吸をつかさどる遺伝子が無かった。そのうち５種類は糖の分解やアミノ酸の生産を通じてエネルギーを取り込む遺伝子が見あたらなかった。27種類のすべてが、増殖して子孫を増やしていることがゲノムから読みとれたという。

　研究チームは、泉の水とかんらん岩が触れて別の岩石に変わる反応過程を微生物が利用し、栄養を受け取っている可能性があるとみている。今後、微生物の細胞の成分を解析し、どのように栄養を取ったり呼吸したりしているか調べる。

　======================================================以上

※詳しくは、国立研究開発法人海洋研究開発機構のプレスリリース（リンク）を参照。

斎藤幸雄

生命を維持するための遺伝子がない微生物群を日本人科学者たちが発見

In　Deep　より

リンク

＞海洋研究開発機構は、生命を維持するための呼吸や代謝などをつかさどる遺伝子が無くても生きている微生物を見つけたと発表した。

＞なぜ生存できるのかこれまでの常識では説明がつかないという。

生命機能の維持・存続に必須の遺伝子群が欠落しているなど、既知の微生物のゲノム構造とは大きく異なる、極めて特異なゲノムを有する生命体が多く存在することが分かりました。

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（前略）

「どうやって生きているのかわからない」

という生命が、日本人科学者たちによって発見されています。

新しい生命の発見の決定打かもしれない

今回見つかったものに関しては、

＞ なぜ生存できるのかこれまでの常識では説明がつかない

まずは、 7月22日の日本経済新聞の記事からです。

これは速報記事として発表されていました。

「常識外れ」の微生物発見　呼吸・代謝の遺伝子もたず

海洋研究開発機構は、生命を維持するための呼吸や代謝などをつかさどる遺伝子が無くても生きている微生物を見つけたと発表した。子孫も残していた。

なぜ生存できるのかこれまでの常識では説明がつかないという。生命の進化をひもとく新たな発見として、解析を進める。

世界には、地球内部を動くマントルが地殻変動の影響で地上に露出し、かんらん岩となった場所が数カ所ある。米カリフォルニア州ではこうした場所に泉があり、ユニークな微生物が水中の岩石にはりついているのを見つけた。

27種類の微生物のゲノム（全遺伝情報）を解読したところ、16種類の微生物は呼吸をつかさどる遺伝子が無かった。

そのうち５種類は糖の分解やアミノ酸の生産を通じてエネルギーを取り込む遺伝子が見あたらなかった。27種類のすべてが、増殖して子孫を増やしていることがゲノムから読みとれたという。

というもので、つまり、

・呼吸をつかさどる遺伝子がない

・エネルギーを取り込む遺伝子がない

という、地球の生き物としては常識外れであり、そもそも「呼吸もしないエネルギーも取り込まないものは生命とは見なされにくい」のではないかと思われるのですが、しかし、生きていて繁殖もしている明らかな生き物であると。

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地下深部の超極限的な環境に「常識外れな微生物群」を発見

2017年 7月 21日

国立研究開発法人海洋研究開発機構

国立研究開発法人海洋研究開発機構 高知コア研究所地球深部生命研究グループの鈴木志野特任主任研究員らは、J・クレイグベンター研究所、南カリフォルニア大学、ニューファンドランド・メモリアル大学、デルフト工科大学と共同で、マントル由来の岩石域から湧き出る強アルカリ性の水環境に、極めて特異なゲノム（※ それぞれの生物がもつすべての核酸上の遺伝情報のこと）構造を持つ常識外れな微生物が生息していることを発見しました。

地球上には、この蛇紋岩化反応を介して、pH11を超える強アルカリ性の非常に還元的（還元的とは、酸素が存在せず、水素が多く存在する水溶液の性質）な水が湧き出ている場所があります。

本研究では、米国・カリフォルニア州ソノマ郡にある「ザ・シダーズ （The Cedars）」と呼ばれる場所を調査し、地下の蛇紋岩化反応を介して湧き出る強アルカリ性の水に存在する微量の微生物細胞を採取し、それらに含まれるゲノムの網羅的な遺伝子解読を行いました。

その結果、蛇紋岩化反応が起きている地下深部に由来する超好アルカリ性微生物の多くは、一細胞あたりのゲノムサイズが非常に小さく、生命機能の維持・存続に必須の遺伝子群が欠落しているなど、既知の微生物のゲノム構造とは大きく異なる、極めて特異なゲノムを有する生命体が多く存在することが分かりました。

これらの微生物は、湧水中に含まれるカンラン岩の隙間や表面に密集している様子が観察されたことから、その生命活動を蛇紋岩化反応に依存して生きる生命である可能性が示されました。

本成果は、地球における上部マントルと生命圏との関わりや、地球の初期環境における生命進化の謎を解き明かす上で非常に重要な発見です。

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岸良造

体内電気信号、生体電流の整流器役？ソマチットは電流の「充電器」か？

*****以下、所長のなんでもメモ帖・雑談日記より引用　リンク

脳が「梅干し」を連想すると、たちまち口の中に唾が広がる。

恋人の顔を浮かべると胸がキュンとなり、性腺ホルモンの分泌が盛んになる。

熱い茶碗に触れると、反射的に手を引っ込め、やけどを防ぐ。

脳からの指令を、瞬時に身体の各部位に伝えるために神経や内分泌腺が身体の中を走っている。血液も指令伝達役をつとめている。

こうしたさまざまな情報伝達、情報交換機能は、電気信号となって各部位間を往来し、生体をコントロールしている。

人間の体内には二十四時間絶えることなく、信号往来のための電流がめぐっている。これを「生体電流」という。

松浦たちのチームが世界で初めて名づけた「人体内部の電流」の名称である。

「生体電流」がどのようにして体内を巡っているのかは、分からなかった。

ネサン説（※ガストン・ネサン博士〈カナダ〉：微小生命体”ソマチット”の研究者）に出会い、松浦の目からうろこが落ちた。

電流が流れているからには、微小な整流器が必要である。コンデンサーなしには、体内電流の流れを、瞬時に交通整理できない。「あっちでスイッチを切り、こっちのスイッチを入れる」にはコンデンサーのような有機体が、体内になければならないとするネサンの説に、松浦はつよく惹かれた。

ソマチットは、信号往来を司る電流の受容体（整流・充電器）ではないか？松浦は、ネサン説に着目した。

ネサンは鋭いところを突いている。人間の全身に広くソマチットが存在しているのは、たしかに体内電流の受容器としてだろう。しかしソマチットの役割は、たんに体内電流を受容、交通整理するだけなのか？「ちがう、ソマチットが主として受容しているのは電子、それも自由電子と呼ばれる最小の素粒子だ」と松浦は考えた。

ソマチットの前で立ち止まり、深く思考をめぐらせたことが、のちに「人はなぜ病気になるのか」の松浦学説を生む。松浦は、ソマチットの受容する体内電流を、極微小のレベルに降ろして考えた。

ソマチットが受容している電流とは、すなわち素粒子である電子だ。さらに細かく観察すれば「クオーク」と呼ばれる素粒子に行き着き、さらに細かく分析すれば「レプトン」と呼ばれる究極の微粒子群で構成されているにちがいない。松浦は、ネサンの説を、最新の素粒子論の研究成果から、原子核と電子のレベルで、とらえ直そうとした。『AWG』が生み出すマイナスの電流を持つ波動を、無数のソマチットが受容（食べて）、「生体内電流」の流れを活性化し、全細胞の電位を高めるエネルギーを生み出しているのだと、松浦は思った。

既述した一九九一年六月発表の論文で、松浦は次のように書いている。

「疾病の原因は、種々雑多であり、痛みは、その疾病によって、各々ことなる。　また、痛みの原因を追究していくと、痛みだけでなく、すべての疾病は、体内細胞組織及び血液中の生体内コンデンサー、ソマチット（ソマタイト）の電気的不均衡及び減少によって起こり、ソマチット（ソマタイト）の電位が生理的不均衡及び減少することによって、病原菌（ウイルスやバクテリア）が細胞内に侵入し、疾病を引き起こす因果関係も判明した」

■人体内を浮遊する極微のコンデンサー

松浦はネサン説を深く研究した上で、また次のように書いている。（松浦優之論文集『SUPER DOCTOR』　「ソマチットのエサは電子だった」スーパードクターメンバーズ・クラブ発行）

「このソマチットは、ヒトの脳・心臓・骨・血管などあらゆる組織細胞内で重要な生命維持活動をおこなっている。　慢性病や癌などの感染症患者のソマチットの運動性は微弱で、神経痛やリウマチ患者のソマチットは極微量の運動しかないことが判明している」

ソマチットの保留する電子量が少なくなると（電位が低くなると）、人体の活気が失せる。『AWG』を照射するとマイナス荷電素粒子が充電し、ソマチットの運動が活発になる　―　と、松浦は見ている。

■ソマチットは電子を食べて活動する

「ソマチットの餌は電子だ」と松浦は論文の中で断定する。

「全身のソマチットを活性させることにより、患者の免疫力が一気に向上し、血中のベータ腫瘍マーカーが低下したり、顔色や唇の色が良くなり、各種の疾病の回復に有効であることが、徐々に判明した」（前掲論文）

『AWG』が照射する微弱電流は、生体内のソマチットと相性がよい。外部から照射される波動を、ソマチットがしっかり受け止める。『AWG』の照射によってソマチットの活性化が生じ、人体が本来持っている免疫抗体力をアップさせると、松浦は考えている。

*****以上、引用終わり




楊数未知

「常識外れ」の細菌発見！「生命の起源」解明に繋がると期待も！

どうやって生きてるのか…「常識外れ」の細菌発見！「生命の起源」解明に繋がると期待も！？ リンクからの転載です。

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どうやって生命を維持しているのか分からない「常識外れ」の細菌を、海洋研究開発機構などのチームが発見した。

細菌は、太古の地球に似た環境で生息しており、生命の起源解明につながる可能性があるという約40億年前の地球では、地下のマントルを構成するかんらん石と水が反応し、微生物の栄養源となる水素などが発生したと考えられている。しかし、こうした環境は強いアルカリ性で、呼吸に必要な酸素なども乏しいため、生命がどのように誕生し、進化してきたかは謎のままだ。

OD1と呼ばれる細菌の仲間がそれと同様の過酷な環境で生息していることを発見。この細菌の仲間は、ゲノムのサイズが大腸菌の約10分の1と小さく、多くの生物が持つ呼吸や代謝、ATPと呼ばれるエネルギー産生の仕組みなどに関する遺伝子がなかった。採取した湧水はアルカリ性が強いなど微生物には過酷な環境だったが、OD1は湧水に含まれる細かなかんらん石の表面に付着して生息していた。

酸素を使った呼吸など生命維持に必要とされるエネルギーを得るための遺伝子を一つも持っていなかった。この細菌が生きる仕組みは不明だが、岩石から電子を直接得たり、未知の遺伝子が働いたりするなどが考えられるという。

細菌の全遺伝子数は約４００で、ほかの生物の細胞に依存するものを除き、全生物で最も少なく、研究チームは「常識外れの細菌」としている。地球の生命誕生や、火星など地球外生命の可能性を探る手掛かりになると期待される。

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匿名希望

いかに生命は「無秩序」な状態から生まれ、進化するのか？

少し難解だが興味深い考察

リンク

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スティルたちは、将来を予測するにかけて価値のない過去の情報は、保存しておくのに熱力学的なコストがかかることを示した。効率を最大化するなら、システムを選択的にする必要がある。過去のすべてを無差別に覚えておくことは、大きなエネルギーコストがかかるのだ。逆に、まったく環境の情報保存に無頓着であれば、予期せぬ事態の対処にいちいち苦労することになるだろう。

「熱力学的に最適化したマシンは、過去の記憶への想起をなるべく最小限に抑え、予測とのバランスを取る必要があります」と述べるのは共著者であり、サイモン・フレイザー大学のデイヴィッド・シヴァックだ。要するにそれは、将来の生存のために有用な、意味のある情報の収集に長けているものでなくてはならない。

われわれは、自然選択が、エネルギーを効率的に利用する生物に有利に働くと思うだろう。しかし、細胞内のポンプやモーターのような生体分子装置でさえ、ある重要な方法で、未来の予測のために過去から学習するのだ。これらのデヴァイスは驚異的な効率を得るため、「さりげなく、これまで経験した世界の簡潔な表現を組み立てて、何が起こるのかを予測できるようにするのです」と、スティルは言う。

死の熱力学

たとえ複製や進化などなく、生体系の基本的な情報処理機能がすでに非平衡熱力学に組み込まれていたとしても、道具の使用や社会的な協力などに見られるより複雑な形質は、進化により培われたものと想像するかもしれない。

しかし、そう簡単に信じ込んではいけない。霊長類や鳥類を含む、高度に進化した生物のニッチと見なされてきたこれらの性質は、相互作用する粒子システムの単純なモデルで模倣可能だからだ。そのシステムとは、とある制約によって方向付けられる。それは時間制限内に、エントロピー値を最大化するようにふるまうのだ（この場合、粒子が取り得るすべての経路の観点から、エントロピーの最大化が定義される）。

エントロピーの最大化は、長いあいだ非平衡系の特徴だと考えられてきた。しかし、このモデルにあるシステムとは、未来へと繋がる時間制限内にエントロピーを最大にするという法則に従っている。言い換えると、それには先見性がある。実質的にそのモデルは、粒子の取りうるすべての経路を把握し、エントロピーを最大にする経路への選択を強要している。ざっと要約すると、それは粒子がとる移動経路に、最も多くの選択肢が開かれている道筋になりがちだ。

あなたは、この粒子システムは「後の行動の自由を保障すべき」という衝動性に駆られ、いかなる場合でもその衝動が行動を導くのだと言うだろうか。このモデルの開発者であるハーヴァード大学のアレクサンダー・ウィスナグロスと、マサチューセッツ工科大学の数学者キャメロン・フリーアは、これを「因果エントロピー的な力」と、呼んでいる。ディスク形状の粒子がある設定に従って行動するコンピューターシミュレーションでは、この力は不気味にも、「知能」を示唆するような結果を生みだしたという。




匿名希望

人間は星屑からできている

知的好奇心の扉 トカナリンクから抜粋して紹介します。

最初に冒頭のタイトルを見た時はインパクトを感じてしまいましたが、宇宙の成り立ち→地球史→生物史を学べば、至極当たり前の事の様に認識できます。・・・断片的な、単なる知識を詰め込む学校教育の弊害の一片。

物事は全て連綿と繋がっており、目の前の事実、事象、現象には必ずそこに至る背景や原因が潜んでいます。

元素の比率の違いにしても、生物史、進化史の事実を探求している人なら、一笑に付すような事柄のように思えます。

　　　＝以下、引用＝

人間の体が星屑からできていることが明らかになった。なんと、人体と銀河は97%もの物質を共有していたというのだ！

■人間は星屑からできていた！

長きに渡り、ポップサイエンス界では人体が星の欠片からできているといわれてきたが、オンライン科学ニュース「Space.com」（1月10日付）によると、

今回遂にこの想定が正しかったことが米調査機関の分析で判明したという。

人体の組成には“生命の構成要素”といわれる必須の元素が存在する。

しばしば、その頭文字をとって「CHNOPS」と呼ばれるもので、それぞれは、炭素（carbon）、水素（hydrogen）、窒素（nitrogen）、酸素（oxygen）、

リン（phosphorus）、硫黄（sulfur）である。

今回の発見では、宇宙中の惑星も基本的にこれらの元素で構成されていることが分かった。

といっても、何光年も離れた惑星にはるばる探査機を飛ばしたり、研究者が自ら赴いたわけではない。

全ての元素は異なる波長を持っているため、「分光法」と呼ばれる光のスペクトラムを使った方法で、

惑星を構成する物質を遠距離から分析できるそうだ。

今回の研究では、米ニューメキシコ州・アパッチポイント天文台銀河進化観測実験の20万にも及ぶ惑星のデータが参照された。

しかし、人体が惑星と同じ元素から構成されているとしても、大きく異なる点が1つあるという

――元素の比率である。たとえば、人体の65%は酸素が占めているが、惑星における酸素は惑星の体積の僅か1%ほど。

また、それぞれ惑星が存在する場所に応じて、元素の比率は異なり、たとえば、天の川銀河の腕のすそにある太陽では、

生命の構成要素たる酸素などの重元素が少ないそうだ。

いずれにしろ、オハイオ州立大学のジェニファー・ジョンソン教授は、

天の川銀河に存在する無数の惑星の構成物質と我々の身体の構成物質がほぼ同じであるという事実は、人類の関心を大きくひくものであると語っている。

寿命を迎えた惑星が超新星爆発を起こすことで、生命の種ともいえる元素が宇宙空間にばら撒かれる。

我々人間もそんな星の欠片から誕生したとすれば、人体とはまさにミクロコスモスだといっても過言ではないだろう。

　　　＝以上＝

佐藤賢志

DNAを共有する細菌

「細菌が世界を支配する」世界で、人類はいつまで抵抗できるか？リンク

より

＞細菌が人間が開発した抗生物質に対応する方法は、形質転換、形質導入、接合によりDNAを変えて進化する様である。

（人類の場合の環境適応は、オス・メスの交配でのDNA進化であるが、腸内細菌や皮膚上の細菌も多数持っている。その意味では進化の塗り重ねで細菌にも十分対応できるはずと思うが、抗生物質という化学物質に対しては、誤った対応しか出来ないのでは）

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DNAを共有する細菌

　遺伝子導入によって、細菌は別の微生物から有用な遺伝子を受けとるこ

とができる。

真核生物の場合、藻類から人間にいたるすべての生きもので、遺伝子の導

入は配偶子の融合というたったひとつの仕組みだけで起こる。

ォスとメスの1個ずつの配偶子が受精卵（接合子）を作り、そこに両親か

ら受けついだDNAが入る。

ところが細菌と古細菌は、おもに3つの方法で遺伝子をやりとりすること

ができる。

形質転換、形質導入、接合だ。

これらはすべて、娘細胞を生みだすことによって実現する標準的な遺伝子

の共有ではなく、ふたつ以上の成熱した細胞のあいだで起こるので、遺伝

子の水平伝播と呼ばれているO　形質転換は、細菌がDNAを周囲の環境から

直接取りこむときに起こる。

核様体またはプラスミドのどちらかに入っていたDNA分子が利用される。

どちらの場合も、別の細胞が死んで溶け、水生環境で分解されたDNAだ。

生きた細菌細胞が生息環境でそうしたDNAを見付けると、その高分子化合

物にくっつき、酵素を利用してほどきにかかる。

DNAは、はしごに似た二重らせんの構造をしている。

そこで酵素ははしごの横棒をつぎつぎに切って、DNAを1本ずつに分ける。

1本はそのまま分解してしまうが、細胞は残りの1本を内部に取りいれ、そ

こで自分のDNAに組みこむ。

　形質導入は、バクテリオファージが細菌細胞に感染して、別の微生物の

DNAを持ちこむことで起こる。

ファージが細胞のDNA複製手段を乗っとっても、その細菌を殺さなければ、

細菌細胞は一部に異なるDNAをもつ新しい子孫を作ることになる。

それまで自然界にはなかった、まったく新しい細菌が、増殖をはじめる。

　細胞間のプラスミドの移動は、接合によって起こる。

接合は、ふたつの細胞が性線毛と呼ばれる管によって物理的に結びつくた

め、細菌版の有性生殖とも言われてきた。

一方の細胞からもう一方の細胞に性線毛を伝わってDNAが移動したあと、

性線毛は切れる。

接合の結果、受容側の細胞は新しい遺伝子を既存のDNAに組みこむ。

その細胞が分裂すれば、娘細胞およびその後の世代はこれらの遺伝子をも

つことになる。

　細菌で起こる遺伝子導入は、抗生物質耐性遺伝子を細菌集団のあいだで

伝えられるという点で、最も深刻な影響をおよぼす。

ここで説明してきたDNAをやりとりする3つの方法のどれかひとつを使える

かぎり、細菌どうLが近縁である必要はない。

プラスミドは抗生物質への耐性に利用される遺伝子を複数もつことがわか

っているので、これまでの数十年間で抗生物質耐性が拡大した最大のルー

トは、プラスミドの移動だろうと考えられる。

細菌における遺伝子導入の進化について、生物学はまだ

すべての疑問を解明できていないが、これらのシステムが細菌にもたらす

利点に疑問の余地はない。

　



岸良造