【細胞】「細胞の頑強性」の定量的実証に成功[03/23]

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1壱軸冠蝶φ ★
慶應義塾大学先端生命科学研究所(山形県鶴岡市)は、最先端のバイオ技術を駆使して、
生物学史上最大規模の細胞分析実験を実施した結果、大腸菌の細胞内における振る舞い
(代謝)を安定化するための様々な戦略を持っているという「細胞の頑強性」の定量的実証
に成功しました。(**)

ヒトからバクテリアまですべての細胞は、糖をエネルギー分子のATP(アデノシン三リン酸)
に変換する「エネルギー代謝」という機構を持っています。これは最も基本的な生命活動の
ひとつとされており、約100個の遺伝子で構成されています。

研究グループはまず、4288個ある大腸菌の遺伝子をひとつずつ欠失させた突然変異体を
3984種類作成。その中からエネルギー代謝にかかわる遺伝子を欠失した大腸菌を選出
しました。また、通常の菌体については、様々な異なる条件で生育させました。

これらの大腸菌の細胞内物質を、最先端の分析技術と遺伝子工学などのバイオテクノロジー
を駆使して徹底分析し、数千種もの細胞内分子(代謝物質、タンパク質、RNA)を網羅的に
計測しました。さらに、代謝物質130種,タンパク質57種とRNA85種について詳細な解析を
行い、それらのデータをもとにエネルギー代謝の各ステップにおける代謝流束(酵素反応の
速度)をコンピュータで計算しました。

その結果、エネルギー代謝のような重要プロセスを担っている遺伝子が欠失していても、
細胞の生存に影響がないだけでなく、細胞内の各種の物質量の変化にもほとんど影響が
出ませんでした。


(>>2以降に続きます)

依頼スレ>>197さんの依頼に基づき立てました。
http://news21.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1167732360/197

ソース:日本経済新聞
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=156127&lindID=4
2壱軸冠蝶φ ★:2007/03/24(土) 16:26:41 ID:???
また、生育条件を変化させた場合、RNAやタンパク質の量は大きく変化しましたが、代謝物質の
量はほとんど変わりませんでした。このように「大腸菌は状況に応じて様々な手段で代謝を安定に
保っている」ということが世界で初めて定量的に実証されました。

これは当研究所が5年間独自に開発してきた先端技術を組み合わせて行った世界に類のない
大規模な実験であり、今後はこの技術を医療、環境、食品分野に応用していくことになります。

冨田勝先端生命科学研究所長は、「我々のグループが鶴岡でこの5年間に独自に開発してきた
先端技術を組み合わせて、世界の誰も真似のできない大規模な実験を実施することができました。
山形の自然豊かな環境が、独創的な研究を育んでくれたのだと思います。今後はこの技術を医療、
環境、食品分野に応用して世界があっと驚く成果を出していきたいです。」とコメントしています。


* この論文は米科学誌「サイエンス」2007年4月27日号に掲載予定です。またそれに先がけて、
日本時間3月23日にScience Expressウェブサイトに掲載されます
( http://www.sciencexpress.org および http://www.aaas.org )

サイエンスおよびScience Expressは世界最大の総合科学機関である米国科学振興協会
(AAAS)により発行されています。

** 代謝物質の分析には研究グループが独自に開発した「メタボローム解析技術」を応用。
キャピラリー電気泳動と質量分析計を組み合わせた「CE−MS」という技術で、同時に数千種類の
代謝物質を測定できます。またタンパク質の解析にも独自に開発した測定技術を応用しました。

これらの大規模な細胞分析の手法は、様々な分野での応用が期待できます。たとえば、がん細胞に
特有の代謝系を突き止め、その代謝系に特異的に働く抗がん剤を開発したり、バイオエタノールや
バイオプラスチック生産菌など工業用の有用微生物の代謝系を改善して生産性を大幅に向上する
ことが可能と考えられます。


(以上ソース元より転載終了)
3名無しのひみつ:2007/03/24(土) 16:30:36 ID:q/QdM5ZB
ニダ。韓国が起源
4名無しのひみつ:2007/03/24(土) 16:32:28 ID:JozgYWs+
重要な遺伝子はいらないということ?
5名無しのひみつ:2007/03/24(土) 16:32:44 ID:OZa8rOuy
>その結果、エネルギー代謝のような重要プロセスを担っている遺伝子が欠失していても、
>細胞の生存に影響がないだけでなく、細胞内の各種の物質量の変化にもほとんど影響が
>出ませんでした。
よく分からんけど生命維持に大事な遺伝子がなくても何かが変わりになってるってことなのか?
6名無しのひみつ:2007/03/24(土) 16:33:33 ID:VSVaksIm
代謝フラックスに細胞の頑強性が比例するの?
冬眠している熊の代謝フラックスは相当低いと思うが
7名無しのひみつ:2007/03/24(土) 16:52:01 ID:aDxdxuER
まー 鍵は

「ひとつずつ欠失させた突然変異」てーとこだと思うよw
8名無しのひみつ:2007/03/24(土) 19:46:04 ID:M2aoJ+Sl
>>7
あぁ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
致死でない→他でカバー
致死→品種として残らない
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・おぃ〜

ちなみに、誰も真似できないものは、「科学」ではない
9名無しのひみつ:2007/03/24(土) 20:22:53 ID:qceCyZaF
そういう重要なのは一つの遺伝子に任せるわけには行かないって事?
10名無しのひみつ:2007/03/24(土) 21:15:06 ID:MPBEuHpS
エネルギー代謝プロセスは核遺伝子じゃなくて
細胞小胞体の遺伝子が主要なんじゃないの?
11名無しのひみつ:2007/03/24(土) 22:25:19 ID:raRHDTR/
>4288個ある大腸菌の遺伝子をひとつずつ欠失させた突然変異体を
3984種類作成。

ここが一番興味がある。残りの300種類ぐらいはlethalなわけね。
12名無しのひみつ:2007/03/24(土) 23:43:07 ID:cTr1tStx
プログラマが7行プログラミングやサイズ256KB以内の制約プログラムで遊ぶように、
以下に少ない遺伝子で菌を記述するかを競い合う輩が出てくるんだろうな。

できる限り遺伝子を削除した大腸菌を各参加者が作って、一つの試験管に放り込んで
もっとも数が増えた大腸菌の作者が優勝っていうコンテストがあったらおもしろいよね。

13名無しのひみつ:2007/03/25(日) 00:12:21 ID:g53Ervbf
>>12
コンテストはないけど、最小遺伝子構成を
探索しているグループは世界にいくつかある
みたいだね。
14名無しのひみつ:2007/03/26(月) 08:15:08 ID:1uLu+c4e
A物質からB物質への道筋1・2・3があったとき
1・2・3が正常な場合、1が壊れた場合、2が壊れた場合、3が壊れた場合
それぞれのときAとBのバランスは変化しませんでした。
バンザーイ
てなとこだぁね

  1→
A 2→ B
  3→

物質量を測定したことに意義がある・・・w
15名無しのひみつ:2007/03/26(月) 09:36:02 ID:+voQ64ZP
まぁこの論文を読んでも理解できない素人さんは、
物質を測定しただけとしか思えないだろうなw
生物脳だけじゃなくて数学脳も使えよw
16名無しのひみつ
>>15
科学ニュース+に来てる時点で素人がほとんどだと思うが