【生体力学】カエルが舌を伸ばして餌を獲得するための機構 | Scientific Reports | Nature Portfolio
ツノガエル（Ceratophrys sp.）は、自分の体の大きさと比べて非常に大きな餌を食べることができるが、それは、ねばねばした舌の強力な牽引作用のおかげであることが明らかになった。そして、舌の接着力が、カエル自身の体重を超え、どのような餌の重量をも軽く超えているという見方も示された。研究の詳細を報告する論文が、今週掲載される。 多くのカエルは、粘着性の高い舌を持っており、それによって餌を捕まえて、口の中に引き入れることができるが、この作用の強度と接着性を生み出す機構については、ほとんど解明されていない。今回、Thomas Kleinteichたちは、ツノガエル属のカエルの舌の接着性能を測るため、このカエルに対して、ガラスパネル越しに餌を見せて、舌を伸ばさせ、このガラスに加わる圧力を測定した。その結果、舌の牽引力が、カエルの体重の最大3倍に達することが判明し、その牽引力が、ガラスパネルに
分子マシンの時代がやってきた | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
化学者たちは、生物から着想を得て、スイッチやモーター、ラチェットとして機能するさまざまな分子部品を創り出してきた。そして近年、これらの微細な部品を使ったナノスケールの機械が続々と発表されている。 1台のロボットが軌道上をゆっくり移動している。一定間隔で立ち止まってはアームを伸ばし、慎重に部品を取り上げ、自身の背中に取り付けていく。前進・停止・取り付けを繰り返すうちに、背中の部品はどんどんつながって大きくなっていく。精密な設計に従って部品をつなぎ合わせ、精巧な構造物を作っているのだ。 組み立てラインの長さが数ナノメートルでなければ、ハイテク工場のワンシーンに思えるかもしれない。このロボットは、マンチェスター大学（英国）の化学者David Leighが作製したもので、アミノ酸という部品をつなげて小ペプチドという製品を作り出す仕事をする。これまで考案された分子スケールのマシンの中で最も複雑な部類
眼の水晶体が透明になる仕組みを追い続けて | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
眼の中で、カメラのレンズのような働きをする水晶体。水晶体を構成する細胞は透明であり、核やミトコンドリアなどの、本来存在するはずの細胞小器官が全て消失している。細胞小器官の消失は、いったいどのような仕組みで起きているのか。この問いへの答えを探し求めてきた水島昇・東京大学教授は、ついにそれを解き明かした。 Credit: Dimitri Otis/Stone/Getty Images –– 水晶体も細胞で構成されているのですね。 水島氏： 眼の水晶体は、多くの細胞が層状に重なってできています（図1）。ただし、それぞれの水晶体細胞には、核やミトコンドリアといった細胞小器官が全く含まれていません。受精卵から胚が発生して水晶体が形成されるときに、細胞小器官は全て消失してしまうのです。 図1 水晶体 水晶体は線維細胞の層で構成されており、内側から外側に向かって分化する。細胞小器官は、線維細胞の分化過程
物理学：水素化物の室温超伝導 | Nature | Nature Portfolio
水素化物（水素を豊富に含む化合物で、有機物成分に由来する）に高い圧力をかけたところ、室温での超伝導が観測されたことを報告する論文が、今週、Nature に掲載される。今回の発見は、完全に効率的な電気システムを作るという宿願の実現に向けた一歩となる。 超伝導とは、電気エネルギーが抵抗なく物質中を移動する現象である。超伝導効果は最初、絶対零度に近い温度で観測された。室温での超伝導が実現すれば、熱の発生が最小限に抑えられて、導電体と電気デバイスの効率が高くなる可能性がある。 高圧力下の水素に富んだ材料は、実証可能な超伝導温度が他の材料よりも高く、摂氏マイナス23度程度であることが明らかになっている。今回、Ranga Diasたちの研究チームは、電気抵抗ゼロの超伝導状態が達成される温度を摂氏15度まで引き上げた。この超伝導効果は、光化学的に合成される炭素質水素化硫黄の三元系において、267ギガパス
Nature ハイライト：マクスウェルの悪魔とはり合う | Nature | Nature Portfolio
化学：マクスウェルの悪魔とはり合う 2007年2月1日 Nature 445, 7127 J Cマクスウェルは、1867年に行った古典的な思考実験で、気体で満たされた2つの区画を仕切るトラップドアを見張る小さな悪魔を想定した。その悪魔が、速く動く分子だけを左から右へ通し、遅く動く分子は右から左へ通すので、その結果、右の区画が暖まり左の区画が冷たくなる。このように平衡から遠ざかる変化は、熱力学第2法則に反している。マクスウェルの生誕地に程近いエディンバラ大学のチームが今回、マクスウェルの悪魔が平衡と闘うのを模倣した分子「機械」を作り出した。この「新型の悪魔」にあたる分子は、特別に設計したロタキサンである。このロタキサンは、環状分子に対する複数の結合サイトをもつ中心軸が環状分子の中心の環を貫通した構造をしている。以前のロタキサンマシンは、環の結合パターンを変化させることによって活性化されるため
【合成生物学】大腸菌の遺伝コードを圧縮する | Nature | Nature Portfolio
限られた数のタンパク質合成コードを使って全ての天然アミノ酸を産生できる人工大腸菌について報告する論文が、今週掲載される。今回の研究は、有用で特異な特徴を持つ人工細菌を設計する研究への道を開くものである。 遺伝コードは、A、C、G、Tと呼ばれる4種類の塩基（ヌクレオチド）でできている。3個の連続したヌクレオチドの配列である3つ組（すなわちコドン）は、そのそれぞれが、特定のアミノ酸の挿入か、タンパク質合成終了のシグナルを意味する。コドンは64通りあるが、アミノ酸は20種しかないため、同じアミノ酸を指定するコドンが複数存在する。これは、遺伝コードには冗長性が内在していることを意味している。 今回、Jason Chinたちの研究グループは、大腸菌の全ゲノムを再コードして、61通りのコドン全部ではなく59通りだけを使って天然のアミノ酸を全て産生できる大腸菌を作製した。また、Chinたちは、3つの終止
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