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再生能力の解明

2009年12月10日 04:38

プラナリアの頭と尾の方向を決める仕組みを解明

「ヘッジホッグ」というタンパク質が重要な役割を果たしているそうで、通常ヘッジホッグは頭から尾に向けて運ばれており、体が切断されると、元々尾があった方向の切断面にこのタンパク質がたまるそうだ。これが特定の受容体に結びつき、「尾を作る」命令を出す遺伝子が働き出すとのこと。



さてまずは「プラナリア」。プラナリアって何だ?
プラナリア - Wikipedia

(抜粋)
プラナリア(英: Planaria)は、扁形動物門ウズムシ綱ウズムシ目ウズムシ亜目に属する動物の総称。

この動物の再生能力は著しく、ナミウズムシの場合、前後に3つに切れば、頭部からは腹部以降が、尾部側からは頭部が、中央の断片からは前の切り口から頭部、後ろの切り口から尾部が再生される。このような各部から残りの部分が正しい方向で再生されるのを、極性があるといい、具体的には何らかの物質の濃度勾配ではないかとされている。再生が秩序正しく行われるための体内の濃度勾配原因物質としてNou-darake遺伝子が同定されている。


トカゲのしっぽの再生は有名ですが、頭(脳みそ)まで再生可能というのは、すごいですね。
この場合記憶とかはどうなるんだろう・・・。

それはさておき。
あるべき場所にあるべきもの(器官)ができるのはなぜだろう、ということです。
いつか人間にもこんな再生能力を医療で実現できるようになったときに、
腕を失くしたのに肩から足が生えてきたら嫌ですもんね。
12月09日深夜現在のWikipediaの文章から察するには、
体内では方向を何かの物質濃度で判断しているんじゃないかとの事ですが、
今回のニュースによれば、それは「ヘッジホッグ」というたんぱく質かもしれないということです。

ついでにもう一つ検索。
Nou-darake遺伝子

nou-darake遺伝子(ノウダラケ遺伝子、ndk遺伝子)はプラナリア頭部で発現する遺伝子の一つである。その機能を抑制すると頭部以外でも神経の発達を促進することから、「脳だらけ」と名づけられた(ジョークではなくれっきとした専門用語である)。これらの成果は国立遺伝学研究所と理化学研究所の共同研究によって同定された。
(中略)
2009年には、逆に頭部が作られず尾だけの「脳なし」となるnou-nashi遺伝子が発見されている。


これはプラナリア限定の話なんですかね。その気になれば、脳みそを培養して作ったりできるのかな。
それにしても、もう少し良い名前は無かったものか・・・。脳だらけって。
というか、Nou-darake遺伝子が元気なときは脳はできずにNou-darake遺伝子が元気無いと脳ができる、ということですね。ちょっと直感的で無いような・・・。

生命の解析

2009年12月05日 18:15

「生命の基本サブルーチン」を解析

ある生物をかつてないほど徹底的に解析した結果、生命の基本サブルーチンともいうべきベータコードが得られた。そして、最も単純な部類の生物でさえ、研究者が考えていたより複雑な存在であることが明らかになった。
(中略)
また、今回の研究では、染色体の実際の形状、すなわち、研究室で読み出される直線状のゲノムではなく、生きて活動しているゲノムの3次元的な配置が、遺伝子間の相互作用を決定する上で重要な役割を果たしていることが明らかになった。


DNAを解析された生物は、Mycoplasma pneumoniae(マイコプラズマ・ニューモニエ、肺炎マイコプラズマ)という細菌で、独立生存する微生物としては最も単純なものの部類に入るそうです。

こういった研究の際には、大腸菌が研究材料として使われることが一般的だったようなのですが、今回はマイコプラズマ・ニューモニエとかいう細菌です。これは、大腸菌に比べても遺伝子の数が5分の1しかないとのことで、DNAを解析するのに都合が良かったようです。

結果として何がわかったかというと、
「想像以上に複雑でした」
と。
生命の構造にはまだまだ解き明かさなければならないことが、山ほどあるようです。

上の引用部分にもありますが、
3次元的な配置も重要というのは、面白いですね。
遺伝子やらDNAというと、A(アデニン)、G(グアニン)、C(シトシン)、T(チミン)が一列に並んでいて、
AGCTCCTCACATGACGTCAGGACA...
みたいにかかれていたりしますが、実際にはコレだけでは情報が足りなかったということです。
コレらがどのように並んでいるか、それによっても動作が変わってくるということです。
地味に結構大きな発見だと思います。
並び方も重要ということをふまえて研究しなおしたら、また新しい結果が続々出てきたりするんではないでしょうか?

アリから学ぶ怠け者の重要性

2009年11月29日 06:50

存在重要「怠けアリ」…「働きアリ」だけだと集団破滅

働きアリを「よく働くアリ」「ほとんど働かないアリ」に分けて、それぞれの集団(コロニー)を作り直しても、一定の割合で「働き者」「怠け者」に分かれることが北海道大学の長谷川英祐(えいすけ)准教授(進化生物学)らの研究でわかった。


なんだか今更発表するまでも無く、よく知る話のような気もしましたが・・・。

これまでまことしやかに噂されていた話はこうですね。
働きアリの法則

100匹の働きアリを観察すると、そのうちの

20匹(2割)が良く働き、
60匹(6割)が普通に働き、
20匹(2割)が全く働かない

のだそうです。

このうち、働かないアリ20匹をそこから取り除くと、残った80匹のうち、

16匹(2割)が良く働き、
48匹(6割)が普通に働き、
16匹(2割)が全く働かない


と、常に「2:6:2」の比率になるのだそうです。



実はこれ、そういう研究結果は無かったようです。
調べた感じだと、元の話は、
日本動物行動学会ニューズレター43号(PDF注意)

「働き者」「怠け者」をそれぞれ取り除いたコロニーで,
残された個体の労働パターンがどのように変化するかを調べたが,
働かないものは働かないままであり,
働き者を失ったコロニーで不足する労働を補ったのは次に働いていた個体であった。


要約としては、突然「働き者」がいなくなると、平凡な労働者の中でも「働き者」に近い個体が頑張りだして、足りなくなった労働力を補う。
と、いうことですね。
「怠け者」がいなくなったからといって、誰かが怠けだすとは書いてありませんでした。

じゃあウソだったのかというと、そうではなく、
今回の発表によれば、試してみたらその通りだったよ、と。
多分そういうことですね。

ちなみに「怠け者」といっても、「全く働かないアリ」ではなく「ほとんど働かないアリ」だということです。ここは重要なところですね。
「怠け者」というより「サボリ癖」みたいなものなんでしょうか。

ちなみにそれぞれが働く量をばらばらに持っている方が、
全体としては一定量の労働力が確保しやすいというようなシミュレーション結果もあったようです。
つまり、「働き者」達がダウンした際にフォローする役回りなのかもしれませんし、サボっているわけではなく何かに備えて「待機中」という可能性もありますね。

どちらにしても、アリの世界の話ですから「怠け者」に見えてもアリ的には仕事中という可能性もあるわけですけど。

キノコは雷でもっと育つのかもしれない。

2009年11月06日 04:35

雷落とすとキノコ育った 岩手大成果、言い伝えがヒント

高圧電流をかけてキノコの生育を活性化させ、収量を増やす研究が盛岡市で進められている。名付けて「かみなりきのこ」。適度な電圧をかければ従来の2倍以上の収穫量が得られる成果が実証された。キノコ栽培だけでなく、野菜など他の農産物にも応用できる可能性があると、関係者は期待している。



ヒントは「雷の落ちたところにはキノコがよく生える」という昔からの言い伝えからとのこと。
そんな言い伝えがあることすら初めて知りました。

実験は、キノコ発生時期の2週間前から1カ月前の間に5万ボルトから10万ボルトの電圧を1万分の1秒ほどかけるというもので、その結果キノコ発生量が大幅に増加したそうです。
(ただしマイタケなどでは死滅した。すべてのキノコということではないようです。)

高電圧を受けて、キノコが生存本能から子孫を残す能力を活発化させるのではないか、などとありますが、実際のところはいまだその詳しいメカニズムは不明とのことです。


さてさて、雷(かみなり)は雨に田んぼと書きます。稲妻(いなずま)なんても呼びますが、稲の妻ですね。キノコというより昔は稲作に関係が深いのかと思ってちょっと調べてみました。

雷 - Wikipedia

稲妻・稲光の語源については日本では稲が開花し結実する旧暦(太陰暦)の夏から秋のはじめにかけて雨に伴い雷がよく発生するため、また、落雷した田では稲が良く育った(注1)ため稲穂は雷に感光することで実るという理解が生まれ、雷を稲と関連付けて稲の「つま(=配偶者)(注2)」と解し「いなづま」あるいは「いなびかり」と呼ぶようになったといわれている。

注1)落雷によって大気中の窒素が田畑に固着されるから。現在では十分に窒素肥料が蒔かれている為、落雷した田とそうでない田の間で稲の生長に差異はほとんど見られない。また、現在では自動車等の内燃機関から排出される窒素酸化物の量が増えた事も相対的に落雷による収量の差異が見られなくなる一因として上げられる。
注2)日本の古語では「つま」は男女を問わず配偶者の意味


なるほど。関係ないところも含めてたくさん知らないことが出てきました。

まずは落雷した田んぼでは米が良く取れるみたいな言い伝えもあったということですね。しかもその原理は解明済み。落雷によって窒素が田畑に固定されることによって稲の発育が良くなるということです。

古い言い伝えでも、迷信のものもあれば、このように実際に昔の人が長い年月をかけて経験したもので、科学的な事実と一致することというのは、意外に多いんですよね。先人の知恵というものは本当にすごいです。

そしてトリビアもゲット。昔は「つま」というのは男女関係無い言葉だった、と。

ゴキブリはおしっこしない

2009年10月29日 15:13

ゴキブリは排尿しない:その優れた代謝系が明らかに

敵意に満ちた環境を生きのびるために、ゴキブリは自らに巣食う菌さえも利用する。1億4000年の昔からゴキブリの体内に住みついている細菌、Blattabacterium(ブラッタバクテリウム)のことだ。
Blattabacteriumのゲノムを解析した結果、この細菌はゴキブリの体の老廃物を、ゴキブリが生きていくのに必要な分子に変換していることが明らかになった。いわばゴキブリは身をもって、リサイクルの力を証明しているわけだ。細菌たちのおかげで、ゴキブリは排尿する必要さえないという。



ヒトやその他の生物では、尿酸を水で薄め、尿として体外に排泄していますが、ゴキブリの場合体内に貯めているそうです。貯蔵された尿酸はBlattabacterium(ブラッタバクテリウム)の働きで再びアミノ酸となったり、細胞の修復に使われるそうです。

バクテリアのチカラによって老廃物を再活用する能力を得たゴキブリですが、代償に自力でアミノ酸を作る能力を失ったとのこと。まぁ、そりゃあ良いことばかりにはなりませんよね。

ゴキブリって嫌われてますけど、第一に不衛生なイメージがあるからですよね。実際雑食だし衛生的では無いでしょうけど。
第二に、多分動きが速いから嫌なんですよね。もっとのんびり動けば良いのに。



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