ホタルが光るのは遺伝子変異が原因だった

ホタルが光るのは遺伝子変異が原因だった　１億年前に獲得、ゲノムで解明

＊ヘイケボタルの成虫（大場裕一・中部大准教授提供）

　ホタルは１億年以上前に起きた遺伝子の複写ミスと変異によって美しく光る能力を手に入れたことを、基礎生物学研究所（愛知県岡崎市）と中部大などの研究チームがゲノム（全遺伝情報）の解読で突き止めた。

　ホタルは腹部の器官にある発光物質に、化学反応を促進する酵素のルシフェラーゼが作用することで光るが、ルシフェラーゼをどのように獲得したのかは不明だった。

　チームは日本のヘイケボタルと米国のホタルのゲノムを解読。それぞれ約１万５千個の遺伝子を特定し、詳しく調べた。

　その結果、大半の生物が持つ脂肪酸を他の物質に作り替える遺伝子が、細胞分裂の際に通常の一度ではなく、何度も繰り返し複写された痕跡を両種で確認。そのうちの一つの遺伝子が、うまく複写できず変異し、ルシフェラーゼを作る遺伝子に進化したと分かった。

　この現象は、両種が約１億５００万年前に分岐する前の共通祖先の段階で起きたらしい。

　ホタルの発光の仕組みは遺伝子の働きを光で調べる医学研究などに応用されている。今回の成果で理解が進めば、手法の改良に役立つという。（伊藤壽一郎）2018.10.28 07:04　産経

植物の防御機能解明

葉に虫食いで「緊急連絡」、植物の防御機能解明

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植物が虫に食べられて傷ついた際に、ほかの葉や根にもその情報を素早く伝えて防御機能を高める仕組みを、埼玉大などの研究グループが突き止めたと発表した。グループは新たな農薬の開発などに役立つと期待している。論文が１４日、米科学誌サイエンスに掲載される。

　植物の葉が虫に食べられると、数分以内にその植物全体で、虫が消化不良を起こす物質の合成を促す植物ホルモンが作られることが、これまでの研究で分かっている。ただ、動物のように脳や神経を持たない植物が、傷ついたことをほかの部分にどうやって伝えるのかは不明だった。

　埼玉大の豊田正嗣・准教授（生物物理学）らが雑草のシロイヌナズナの内部の物質濃度を調べたところ、虫に食べられた部分で、うまみ成分の一種として知られる「グルタミン酸」の濃度が急上昇することが判明した。それに伴い、隣り合う細胞でカルシウムイオンの濃度上昇が次々と起こり、毎秒約１ミリ・メートルの速度で伝わることが分かった。2018年09月14日 10時04分　読売

月面の氷を初観測

ＮＡＳＡ、月面の氷を初観測　有人探査に勢いも

＊月の南極（左）と北極に確認された氷の位置（青色部）（ＮＡＳＡ提供）

　米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）は２２日までに、月の南極と北極に氷があるのを観測したと発表した。これまでも、月表面に水が氷の状態で存在する可能性は指摘されていたが、直接確認することができたのは初めて。

　月の氷は月面基地で用いる水だけでなく、ロケットの水素燃料などの原料となる可能性もある。米国が中心となって進める新たな有人月面探査に勢いがつきそうだ。

　ＮＡＳＡや米ハワイ大などのチームは今回、インドが２００８年に打ち上げた月探査機「チャンドラヤーン１号」で観測した月表面のデータを分析。氷は南極付近のクレーターに集中し、北極付近では広い範囲にまばらに散らばっていた。（共同）2018年8月22日 22時57分　東京

密林に浮かび上がるマヤ文明の遺跡

密林に浮かび上がるマヤ文明の遺跡　レーザー技術で発見

＊レーザー技術を使った探索により、密林の中にある遺跡の様子が明らかになった

グアテマラ北部のジャングルの下に隠れていた６万以上の古代マヤ文明の建造物が新しいレーザー技術によって発見された。

隠れていた数十の都市で発見されたのは、民家、宮殿、高さ約２７メートルのピラミッドなどだ。このピラミッドは以前は単なる丘と考えられていた。

上空からジャングルの密林の中を見通せる特殊なレーザーを搭載した飛行機が可能にしたこの画期的な調査が示唆しているのは、マヤの都市が従来考えられていたよりもはるかに巨大かつ複雑ということだ。

農業、かんがい、採石場、防御設備の跡が広範囲で確認された。また大規模な道路網は、コミュニティー同士がこれまで知られていた以上に密接につながっていたことを示している。

従来の考えを覆す発見

米誌「ナショナル・ジオグラフィック」が最初に報じたこの大発見は、メソアメリカ文明の営みに関するわれわれの理解を根本から変える可能性があると語るのはこの調査の共同ディレクターの１人、米テュレーン大学のマルチェロ・カヌート氏だ。

カヌート氏は「あらゆる物が予想よりも多く存在し、規模もはるかに大きいことが明らかになっている」とし、さらに「どの地域でも、予想を上回る数の建造物、建物、用水路、段々畑が発見された」と付け加えた。

研究者らは、この広さ２１００平方キロの広大な遺跡のデータを分析し、その地域の推定人口も修正した。

 ジャングルの中に隠れていた古代マヤ文明の建造物が発見された

　

＊レーザー技術でマヤ文明を「発見」

現在、研究者らは、かつてマヤ低地（現在のグアテマラとメキシコにまたがる地域）には、以前の調査で示された数の「数倍」の１０００万人が住んでいたと見ている。

マヤの考古学を３０年以上研究してきたカヌート氏によると、「熱帯地方は文明の存続に適さず、（熱帯気候は）複雑な社会の維持に寄与しないというのが過去１００年間の一般的な考え方だった」という。

「マヤの社会は人口が少なく、インフラは皆無で、各都市国家は小規模で独立しており、都市国家間の交流はほとんどなかったというのが従来の仮説だった」

「しかし、この仮説が誤りだということが明らかになりつつある。今回の調査で、この地域に多くの人々が住んでいただけでなく、彼らは地形の生産性を向上させるためにさまざまな方法で地形に修正を加えたことが分かる。今発見されつつある多くの防御構造も、かつてこの地域に多くの人と資源が存在し、それらが多くの競争を生んだ可能性があることを示唆している」（カヌート氏）

「画期的な」空中マッピング

中米のジャングルは非常に密生しているため、現地の史跡の大規模な調査は輸送面で困難なことが多かった。しかし、「光検出と測距」（ＬＩＤＡＲ）と呼ばれる新技術により、考古学者らは上空から密林の中まで見通せるようになった。

空中写真図化（マッピング）は、底面にセンサーを装着した飛行機を使って実施される。この装置は、自動運転車に使用されているのと同じ技術を使い、パルス状のレーザー光を発射し、その光が戻ってくるまでの時間を測定することにより景観のマッピングを行う。

＊レーザーマッピング技術が発見を可能にした

その結果得られたデータから、地表の等高線が表示され、研究者らはその等高線から林冠の下の人工建造物を発見する。

考古学者らはこの方法で極めて詳細かつ前例のない規模の調査が可能になる、とカヌート氏は言う。「これは熱帯地方における考古学者らの調査方法を根本から変える技術だ」と指摘。「太陽や星を肉眼で観察していた時に望遠鏡が発明されたようなもの」と付け加えた2018.08.18 Sat posted at 19:00 JST。

宇宙で生まれた「未知の鉱物」

宇宙で生まれた「未知の鉱物」がロシアの隕石から発見

ロシアの科学者らが、宇宙に由来する新たな鉱物を発見した。鉱物が見つかったのはロシアの東部のUakit（ウアキット）という都市で発見された隕石の内部だ。この鉱物は「Uakitite（ウアキタイト）」と名づけられ、人類がこれまで地球上や宇宙で確認した、4000種類以上の鉱物のリストに新たに加わった。は全く未知の鉱物で、宇宙空間の非常な高温下で生まれたものと推定される。

Uakitで隕石が見つかったのは2016年のことで、当初の分析では鉄とニッケルの合金であるKamacite（カマサイト）が主成分であるとみられていた。しかし、その後の調査で未知の鉱物が含まれていることが分かり、モスクワで年に1度開催される鉱物学会で発表された。

隕石の98％はKamaciteで出来ていたが、電子顕微鏡でスキャンした結果、微量のUakititeが含まれていることが判明した。Uakititeは1000度以上の高温下で、鉄分を大量に含む金属から、鉄分とクロミウムを大量に含む硫化物液体が分離する過程で生まれたものとみられている。

今回発見されたUakititeはごく微量で直径は5マイクロメートル。人間の髪の毛の3分の1以下の薄さだ。あまりにも小さな物質であるため、地質学者らはこの鉱物の性質を完全には特定できていない。

一部のニュースサイトはUakititeがダイヤモンドよりも硬いという情報を掲載したが、研究チームはこれを否定している。鉱物の硬さの尺度であるモース硬度において、Uakititeは9〜10と判定されている。それに対し、ダイヤモンドのモース硬度は10で、地球上で最も硬い鉱物として知られている。2018/08/12 13:00　Forebes

「人工のエラ」

将来の海面上昇に備え？、手軽に装着できる「人工のエラ」登場

大がかりな装備の助けを借りなくても、水中で魚のように呼吸できる日が来るかもしれない――デザイナーの亀井潤氏が手がける「ＡＭＰＨＩＢＩＯ」は、特殊な形状をしたベストとマスクをアクセサリーのように手軽に装着するだけで水中での呼吸を可能にする。まさに「人工のエラ」だ。

亀井氏は英ロイヤル・カレッジ・オブ・アート（ＲＣＡ）と東京大学生産技術研究所が共同で設立したデザインプロジェクトと協力し、「ＡＭＰＨＩＢＩＯ」を開発した。ベスト部分とマスク部分からなる「ＡＭＰＨＩＢＩＯ」の素材は軽量で、撥水（はっすい）性が極めて高い。加工には３Ｄプリンターの技術を活用した。

＊ベストとマスクからなる「人工のエラ」の試作モデル Credit: Photography by Mikito Tateisi

エラの役割を果たす仕組みは、水生昆虫の持つ特徴がヒントになった。素材の表面に空いた多数の細かい穴を通じて周囲の水から酸素を取り込み、二酸化炭素を放出する。

デザインを思い立ったきっかけは、環境問題への関心だった。地球温暖化に伴い海面が上昇し、大都市が水没する未来に着想を得たという。

現時点で「ＡＭＰＨＩＢＩＯ」はまだ試作段階にあり、表面積や気体の入れ替えの速度を人間が使用できる水準まで引き上げる必要があると亀井氏は話す。

将来的には、水没した大都市で生き残るためだけでなく、気軽に潜水を楽しむ目的でも使用してもらいたい考えだ。2018.08.15 Wed posted at 19:25 JST

縄文人、ラオスにルーツ？

縄文人、ラオスにルーツ？遺跡の人骨ゲノム解析

　愛知県の伊川津いかわづ貝塚から発掘された約２５００年前の縄文人は、東南アジアの狩猟採集民族にルーツを持つ可能性があることがわかったと、金沢大などの国際研究チームが発表した。縄文人の人骨から全遺伝情報（ゲノム）を初めて解析し、明らかになったという。

　論文が６日付の米科学誌「サイエンス」に掲載された。研究チームは縄文人の遺骨のほか、ラオスやマレーシアなどの遺跡で発掘された約８０００年～２０００年前の人骨計２５人分のゲノムを解析。縄文人と比べると、ラオスの遺跡（約８０００年前）から発掘された狩猟採集民族やマレーシアの遺跡（約４０００年前）から見つかった人骨のゲノムとよく似ていたという。

　金沢大の覚張隆史特任助教は「北方から日本列島にやってきた祖先とは別に、南方から来た祖先のルーツも今後明らかになる可能性がある」と話している。2018年07月22日 07時06分　読売

ゲノム編集でがんの危険か

ゲノム編集でがんの危険か　ノーベル賞級技術に黄信号？

　遺伝子を狙い通りに操作するゲノム編集技術のうちで、最も研究利用が進んでいる「クリスパー・キャス９」で遺伝子を改変した細胞はがん化する恐れが高まるとの研究成果を、スウェーデンのカロリンスカ研究所などのチームが１１日、米医学誌に発表した。

　クリスパー・キャス９はノーベル賞確実とも言われ、医療などでの応用が期待されているが、難しい課題を突き付けられた形だ。

　チームは、クリスパーという分子を入れた際に効率よくゲノム編集できる細胞には、がん抑制遺伝子が働かない異常があることを突き止めた。一方、正常細胞ではクリスパーに対抗してがん抑制遺伝子が働き、編集に失敗しやすい。影響で細胞が死んだり、成長が止まったりする。結果としてがん化の恐れが高い細胞が多く残ることになり、チームは「人の治療に使う場合は注意が必要だ」としている。2018.6.12 17:38　産経

髪の毛のもと大量培養の技術開発

髪の毛のもと大量培養の技術開発　理研、再生医療実現に向け

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　人の髪の毛のもとになる毛包組織を培養して大量に増やす再生医療技術を開発したと理化学研究所などが４日、発表した。安全性を確かめるため、近くマウスに移植する実験を行う方針。安全性が確認できれば、思春期以降に額の生え際や頭頂部の髪が薄くなる男性型脱毛症の人を対象にした臨床研究を来年にも始めたいとしている。

　脱毛症は男性型や薬の副作用によるものなどに分類され、国内に約２５００万人の患者がいる。薬の使用や後頭部の毛包を移し替える方法はあるが、薬はやめると効果が続かず、移し替えも生やせる毛の本数に限界があるといった課題がある。（共同）2018年6月4日 20時16分　東京

歯に貼るだけで食べた物が分かる

歯に貼るだけで食べた物が分かる超小型デバイス開発

*歯に貼るだけで食べた物が分かる超小型デバイス開発のイメージ

　歯に貼り付けるだけで食べた物や飲んだ物を識別するセンサーチップを搭載した超小型のウェアラブルデバイスが開発された。このデバイスを歯の表面に装着すると、摂取した食物や飲料に含まれるグルコースや塩分、アルコールの情報が無線で携帯型デバイスなどに送信されるという。

　このデバイスを開発したのは米タフツ大学工学部教授のFiorenzo Omenetto氏ら。同氏らによると、これまでにも摂取した食べ物や飲み物の情報が分かるウェアラブルデバイスは開発されていたが、マウスガードや配線が必要で、劣化しやすく頻繁に交換が必要であるなど、さまざまな欠点があった。

　Omenetto氏らが今回、開発したのはわずか2mm四方の超小型デバイスだ。このデバイスは凹凸のある歯の表面にもぴったりと貼り付けることができるしなやかな素材でできているという。デバイスの中心部には栄養素やさまざまな化学物質を吸収する「生体反応層」があり、これを二種類の四角形のリング状になった金の層がはさんだ三層構造。これらの層は小さなアンテナのように電波を送受信する。

　Omenetto氏らによると、将来的にはより幅広い種類の栄養素や化学物質をターゲットにできるよう改造することも可能だという。また、同氏は「このデバイスは既に広く普及しているradio frequency identifier（RFID、ICタグなどを使用した無線通信による情報通信技術）を応用したものだ。歯だけでなく、皮膚など他の身体の部位に装着し、その部位における情報を読み取り、携帯型デバイスなどに情報を送信することも不可能ではない」と説明。「この新しいデバイスは、さまざまな用途で活用できるはずだ」と期待を示している。　CareNet 2018/04/17