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最強の生物 クマムシの謎に迫る ゲノム解読し本格分析へ(産経新聞)

 ■乾燥・高温・高圧に耐える能力

 カラカラに乾燥しても生き延び、高温や超高圧の極限環境に耐える不思議な生物がいる。微小動物「クマムシ」だ。日本の研究チームがゲノム(全遺伝情報)を解読し、驚異的な能力の謎の解明に乗り出した。“史上最強”の生物から、地球外生命の手掛かりも得られるかもしれない。(長内洋介)

 東大大学院の国枝武和助教(極限生物学)の研究室。顕微鏡をのぞくと、半透明の体に短い脚で、もぞもぞと歩くクマムシが見えた。その様子がクマに似ていることが名前の由来だ。

 体長は1ミリ足らずで、脚は8本。ムシといっても昆虫ではなく、ゆっくり歩くことを意味する「緩歩動物」という独立のグループに分類される。陸や海などに約1千種が生息し、身近な場所では道端のコケの中に潜んでいることが多い。

 生物に水は不可欠だが、クマムシは乾燥しても平気だ。水分を失うと体が「たる」のような形に収縮し、「乾眠」と呼ばれる仮死状態に入る。生命活動を示す代謝は検出されず、死んだように見えるが、水を与えると何事もなかったかのように“蘇生(そせい)”して歩き出す。

 「乾眠状態は生きているのでも、死んでいるのでもない第3の姿で、『潜在生命』と呼ばれる」と国枝助教。飲まず食わずの乾眠に耐えた最長期間は9年、凍結保存の場合は20年後に復活した記録もある。

 乾眠状態のクマムシは、極限環境に耐える驚異的な能力を持つ。151度の高温、ほぼ絶対零度の極低温、深海底よりはるかに高圧の7万5千気圧など、普通の生物は死んでしまう厳しい環境でも生き延びる。

 ■未知のメカニズム

 乾燥に耐え抜く動物は、アフリカにいるネムリユスリカの幼虫が知られる。乾期になると、生体分子の保護作用があるトレハロースという糖を大量に合成して蓄え、身を守る。

 だがクマムシの場合、トレハロースの蓄積はわずかしかなく、未知のメカニズムが働いているようだ。国枝助教らの研究チームは昨年、ゲノムを解読して本格的な分析を始めた。

 解読に使ったのは、札幌市内の路上の乾燥したコケから採取した「ヨコヅナクマムシ」。約1万5千個の遺伝子を他の生物と比較した結果、約8割は固有の新規遺伝子と分かった。

 国枝助教らは、乾燥耐性に関係している可能性があるいくつかのタンパク質を発見。ゲノム情報と合わせて、その性質を詳しく調べている。

 乾燥に耐える仕組みが分かれば、現在は凍結保存している細胞などの生体試料を、より簡便で低コストの乾燥状態で保存できる可能性がある。国枝助教は「乾眠からの復活過程を調べることで、『生命とは何か』という根本的な疑問にも迫りたい」と話す。

 乾燥に耐えるクマムシは、実は陸にすむ仲間だけだ。海で生まれた祖先が陸上へ進出する際、この能力を獲得したらしい。米国では乾燥耐性を持たないクマムシのゲノム解読が進行中で、両者の比較で進化の過程が分かるかもしれない。

 ■火星でも生存可能?

 クマムシは宇宙科学の分野でも注目されている。真空や強い放射線など過酷な環境の宇宙で、生命が存在できるかを探る格好のモデル動物になるからだ。

 欧州宇宙機関(ESA)は2007年、乾眠状態のクマムシを人工衛星に載せ、宇宙空間に10日間さらしても死なないことを確認。宇宙空間で動物が生存できた初のケースだ。

 米航空宇宙局(NASA)では、ヨコヅナクマムシの発見者の堀川大樹研究員らが、火星で生存できるかを調べている。火星は地球と違ってオゾン層がないため、有害な紫外線が大量に降り注ぐ。クマムシの紫外線耐性を調べることで、多細胞生物が火星で生存できるかを探る試みだ。

 「地球外生命が存在するかどうかや、地球の生命がほかの惑星に進出して繁栄可能かどうかを検証できる」と堀川氏。クマムシの探究から、生命の無限の可能性が見えてきそうだ。

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