昆虫の外骨格にナノサイズの穴が開く仕組み
理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター形態形成シグナル研究チームの安藤俊哉研究員（研究当時、現 基礎生物学研究所 進化発生研究部門 助教）、林茂生チームリーダー、超微形態研究チームの米村重信チームリーダー、脳神経科学研究センター知覚神経回路機構研究チームの風間北斗チームリーダーらの共同研究グループ※は、ショウジョウバエの嗅覚器官（嗅感覚毛）が持つ微細な穴構造（ナノポア）の形成過程を明らかにし、ナノポア形成に関わる遺伝子を発見しました。 本研究成果は、昆虫の外骨格を形成する「クチクラ[1]」表面で、多彩な機能を発揮する微細構造ができる仕組みと、その起源を解明する端緒となると期待できます。 昆虫の嗅感覚毛を覆うクチクラには多数のナノポアが発達し、体内の水分の漏洩を制限しつつ、空気中の匂い分子を効率的に取り込みます。このような体表面の微細構造には、構造色[2]、撥水性などさまざまな機能を発
共同発表：花がめしべづくりを開始するためのＤＮＡの折りたたみ構造変化を解明〜食糧増産や安定供給に期待〜
奈良先端科学技術大学院大学（学長：横矢 直和） 先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の伊藤 寿朗 教授、山口 暢俊 助教（兼任：ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 さきがけ研究者）、立命館大学 立命館グローバル・イノベーション研究機構 菅野 茂夫 助教（兼任：ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 さきがけ研究者）、東北大学 大学院生命科学研究科の西谷 和彦 教授、名古屋大学 大学院生命農学研究科の榊原 均 教授らの共同研究グループは、花の中心部にあり、受粉して果実や種子になる「めしべ注１）」が形成されるときに、その形成に関わる遺伝子を働かせるスイッチ（遺伝子発現）がオンになる詳細な仕組みを世界に先駆けて明らかにしました。この成果により、人工的にめしべの大きさや数などが調節できるようになれば、環境に応じた食糧の増産や安定供給などが期待できます。 めしべをつくるためには、遺伝子発現のスイッチをオンに
単細胞の藻類が多細胞生物に進化した瞬間を捕らえた貴重な映像（米研究） : カラパイア
今から6億年ほど前、単細胞生物はより複雑な多細胞生物へと進化を遂げた。 だが、そう知っていることと、それをリアルタイムで実際に目撃することとでは、天と地ほどの開きがある。 そして、これが文字どおり目撃され、しかも動画にまで撮影されたのである。 この進化にはたったの50週しかかかっていない。その引き金になったのは、シンプルな捕食者の導入であった。
基礎生物学研究所 / プレスリリース概要 - 食塩の過剰摂取によって高血圧が発症する脳の仕組みを解明 ～新たな治療薬の開発に期待～
高血圧は、日本の成人のうち約４３００万人が罹患していると試算される重大な国民病です。食塩の過剰摂取が高血圧の原因となることは良く知られており、その仕組みとして、体液中のＮａ＋濃度が上昇することによって交感神経系が活性化し、その結果として血圧が上がる、という説が有力となっています。しかし、脳がどのようにしてＮａ＋濃度を感知し、その情報をどのような仕組みで交感神経まで伝えられているのかは不明でした。 今回、自然科学研究機構 基礎生物学研究所の野村 憲吾研究員、野田 昌晴 教授（総合研究大学院大学 教授、東京工業大学 教授（併任））らの研究グループは、食塩（塩化ナトリウム）の過剰摂取により体液中のナトリウム（Ｎａ＋）濃度が上昇すると、脳内のＮａ＋濃度センサーであるＮａｘがこれを感知して活性化する、その結果、交感神経の活性化を介して血圧上昇が起こることを初めて示しました。 本研究グループでは、これ
皮膚で触覚が生まれる仕組みの一端を解明 | 理化学研究所
理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター細胞外環境研究チームのチュンチュン・チェン研究員（研究当時）、筒井仰研究員（研究当時）、藤原裕展チームリーダー、新潟医療福祉大学の田口徹教授らの国際共同研究グループ※は、マウス毛包[1]の「表皮幹細胞[2]」が触覚受容器の正常な機能に必須であることを突き止め、皮膚で触覚が生まれる仕組みの一端を解明しました。 本研究成果は、表皮幹細胞は皮膚の再生だけでなく、触覚受容に欠かせない感覚神経終末[3]の形と機能を制御するという触覚機構の新しいメカニズムの発見であり、皮膚の触覚機構の再生や老年期の触覚機能の低下を防ぐ方法の開発などに貢献すると期待されます。 触覚は、五感のうち最も原始的な感覚で、生物の生存に不可欠です。皮膚には感覚神経の終末などからなる「触覚受容器」があり、それがさまざまな物理刺激を化学シグナルに変換した情報を、感覚神経を通して中枢神経系に
共同発表：目の丸い形ができる仕組みを解明～「器官の形作り」の理解から再生医療への貢献に期待～
京都大学 ウイルス・再生医科学研究所の永樂 元次 教授（発生システム制御分野）および、奥田 覚 科学技術振興機構（ＪＳＴ） さきがけ専任研究者（兼任：京都大学 ウイルス・再生医科学研究所 共同研究員、理化学研究所 客員研究員）らの研究グループは、目の丸い形の元となる「眼杯組織」の形態が作られる仕組みを解明しました。生物の形作りは、人の身体の発生や疾患などのさまざまな生命現象に関わるため、基礎研究と医療の両方にとって重要です。特に、試験管の中での「器官の形作り」を理解し操作することは、今後の再生医療に使用する組織の立体形状を制御するためには重要だと考えられています。本研究グループはまず、複雑な眼杯組織の形が作られる仕組みを理解するため、実験で得た眼杯組織の情報を基にしてコンピューターシミュレーションを行いました。そして、眼杯組織の丸い形を作るためには、組織の場所ごとに細胞が異なる力を生み出す
〔2018年11月15日リリース〕母乳が赤ちゃんの腸内細菌叢を制御する機構の解明―過酸化水素が乳酸菌を増やす！？― | 2018年度 プレスリリース一覧 | プレスリリース | 広報・社会連携 | 大学案内 | 国立大学法人 東京農工大学
母乳が赤ちゃんの腸内細菌叢を制御する機構の解明 ―過酸化水素が乳酸菌を増やす！？― 国立大学法人東京農工大学大学院農学研究院動物生命科学部門・永岡謙太郎准教授らの研究グループはマウスを用いた実験により、母乳中のアミノ酸代謝から産生される過酸化水素が乳子の腸内細菌叢（腸内フローラ）の形成に関与していることを明らかにしました。過酸化水素は乳子の消化管内において外部から侵入してくる様々な細菌に対して門番の様な役割を担っており、乳酸菌など過酸化水素に抵抗性を示す細菌が優先的に腸内に定着していました。本研究結果は、母乳中に含まれる過酸化水素の重要性を示すとともに、アミノ酸や活性酸素による腸内細菌制御方法の開発につながることが期待されます。 現状 生物進化の過程で、我々哺乳類は母乳で子を育てる戦略を選択してきました。一方で、哺乳類にとって腸内細菌叢は生体の恒常性維持に重要であり、腸内細菌叢の乱れがガン
意思決定の脳内機構と個体差 | 理化学研究所
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター神経情報・脳計算研究チームの深井朋樹チームリーダーらの国際共同研究チーム※は、動物の行動選択における意思決定の個体差が、その神経活動の個体差、すなわち外からの刺激に対する神経ネットワークの「感受性」の違いによって決まることを発見しました。 本研究成果は、個性の発現に関与する神経メカニズムの解明や、ヒトらしく振る舞う人工知能（AI）の開発に貢献すると期待できます。 動物の行動選択における意思決定はいつも確定しているわけではなく、確率的になる場合があり、そのときの行動選択は個体によって大きくばらつきます。しかしその個体差が、意思決定する脳の共通の仕組みの中でどのように出現するのか、そのメカニズムはほとんど分かっていません。 今回、国際共同研究チームは、ラットが、学習した行動選択のルールを学習したことがない条件下でどのように応用するかについて、ラット脳の
「ものを見て、ものを思い出す」記憶メカニズムを発見 高知工科大学など | 大学ジャーナルオンライン
高知工科大学の竹田真己特任教授らの共同研究グループ（他に順天堂大学、東京大学）は、記憶課題実施中のサルの脳活動を計測することにより、「ものを見て、ものを思い出す」際に、大脳側頭葉の神経回路が皮質層単位で柔軟に切り替わることを発見した。「ある神経回路は単一の認知機能を担う」という従来の学説を覆す知見とされる。 そこで今回、サルを用いて「ものを見て、ものを思い出す」際の側頭葉神経回路の働きについて調べた。まず、サルに対になった視覚図形を学習させ、ある図形を見たとき、対の図形を思い出すように訓練し、課題遂行中のサル側頭葉の二つの領域「36野」と「TE野」の神経活動を同時に計測した。 その結果、ものを見たときはTE野の浅層、思い出す際にはTE野の深層に神経回路を切り替えていた。また、36野ニューロンの活動は、想起する図形そのものを表象していた。さらに、これらの神経回路の信号は、図形の知覚時、想起時
犬のリモコン操作に成功
犬のリモコン操作に成功2018.11.13 10:0014,203 Andrew Liszewski - Gizmodo US ［原文］ （ 岡本玄介 ） 略して｢犬コン｣？ 日本の東北大学と麻布大学が、装備させた4本の懐中時計で犬の進み方を操る研究をしています。これはレーザー・ポインターの光を追う犬の習性を、一歩先へと進めたもの。ドッグ・オーナーの皆さんは、そんな遊びをしたことありますでしょうか？ Video: ImPACT Tough Robotics Challenge/YouTube犬を飼っていたら、ちょっと試してみたくなりますね。 人間の相棒として活躍してきた犬身近な例だと猟犬でしょうか。これまで何十年もの間、人間にとって危険だったり窮屈な場所を探索するため、犬のように高度に訓練された動物がそうした状況下で使われてきた歴史があります。ですがどんなに従順であっても、動物の位置が遠か
共同発表：遺伝子のスイッチ役を「見える化」～バイオビッグデータを有効活用～
九州大学 大学院医学研究院の沖 真弥 助教と目野 主税 教授は、情報システム研究機構 ライフサイエンス統合データベースセンター（ＤＢＣＬＳ）の大田 達郎 特任研究員などとの共同研究により、世界中から報告されたたんぱく質とゲノムＤＮＡの結合情報を全てデータベース化し、組織や臓器を形成する司令塔的なたんぱく質の探索に応用できることを示しました。 われわれの体のゲノムＤＮＡにはヒストンや転写因子と呼ばれるたんぱく質が結合し、遺伝子のオン・オフのスイッチ役として働き、臓器の形成や疾患などに関与します。そのようなたんぱく質がゲノム全体のどこに結合しているかを調べるため、２００７年にＣｈＩＰ－ｓｅｑ法という手法が開発され、これまで１０万件近くもの実験結果が報告されています。しかしそのデータ量があまりに膨大なため、そのビッグデータから必要な知識を取り出すことは非常に困難でした。 本研究グループは、論文な
セックスの最中に人の体はどう変化するのかをわかりやすく説明したムービー - GIGAZINE
by rawpixel.com セックスの最中に体や脳がどのように変化しているのか？ということはこれまで数多く研究されてきており、中にはMRIの中で男女にセックスをしてもらい、その様子が観察されることも。そんなセックスの最中に起こる変化について解説したムービーが、YouTubeで公開されています。 Your Body During Sex セックスの最初に起こる変化として一般的なのが…… 性的興奮です。 興奮すると血流が増し、胸部や顔などが紅潮する「セックス・フラッシュ現象」をもたらします。 血流の増加は性器の形状にも変化を与え、男性のペニスは血流増加によって長くなり勃起するとのこと。 また、女性の膣は大きく開いて陰唇が膨張します。 さらにバルトリン腺とスキーン腺から分泌液が流出し、膣をより潤滑にします。 女性の体内では一酸化窒素や血管作動性腸管ペプチドといった神経伝達物質が分泌され、膣を
朝食を抜くと太るメカニズム、名古屋大が解明 原因は「体内時計の乱れ」 - ITmedia NEWS
実験では、ラットを「午前8時に朝食を取る人」「朝食を抜いて正午に最初の食事を取る人」を想定した2グループに分け、餌を与える時間に4時間の差を設けた。それぞれに14日間同量の高脂肪食を与えたところ、朝食を抜いたラットの方が体重がより増えた。 また朝食を抜いたラットは、脂質代謝に関わる肝臓時計が乱れていたことや、1日のうちの体温上昇時間が短くなっていたことも分かった。これによりエネルギー消費が抑えられたことが、体重増加につながっていたという。 研究グループによれば、これまでも朝食を抜くと肥満やメタボリックシンドロームにつながるという報告はあったが、そのメカニズムは明らかになっていなかったという。原因解明により、生活習慣病の予防などに役立つ可能性があるとしている。 研究成果は10月31日（米国東部時間）付で、米国の科学雑誌「PLOS ONE」の電子版に掲載された。 関連記事 肥満に影響する遺伝的
カラスはバラバラのパーツを組み立てて便利な道具を作り出すことができる
by Mikes Photos 非常に高い知能を持つ鳥として知られているカラスは、道具を使ったりエサとなる動物の危険な部位だけを避けて食べたりといった能力を持っており、カラスを利用してタバコの吸い殻を集めるシステムが考案されたこともありました。そんなカラスはバラバラに分解されたパーツを、完成形を知らない状態でゼロから組み立てることができることが明らかになりました。 Compound tool construction by New Caledonian crows | Scientific Reports https://www.nature.com/articles/s41598-018-33458-z Crows Can Build Compound Tools Out of Multiple Parts, And Are You Even Surprised https://www.
共同発表：色覚の起源にせまるもっともシンプルな色検出システムを解明
大阪市立大学 大学院理学研究科の寺北 明久（テラキタ アキヒサ） 教授、小柳 光正（コヤナギ ミツマサ） 准教授、和田 清二（ワダ セイジ） 特任助教らの研究グループは、奈良女子大学および名古屋大学の研究グループと共同で、最も重要な光感覚の１つである色検出について、１種類の光受容タンパク質注１）を用いた非常に単純な仕組みを魚類に発見しました。 これまで、色覚に代表される色検出には、捉える光の色が異なる複数の光受容タンパク質が必須であると考えられていたので、今回の発見はこれまでの常識を覆すとともに、色覚や色検出の起源の理解にも寄与する成果です。 本研究成果は２０１８年１０月１５日の週に、「米国科学アカデミー紀要（ＰＮＡＳ）」に掲載予定です。 下記の科研費とＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業（ＣＲＥＳＴ）などから資金援助を得て実施されました。 科研費 基盤研究（Ｓ）：『非視覚の光受容におけるオプシ
光がまったく届かない地底で光合成細菌が発見される。予想外の生存メカニズムの発見で、火星生命体への期待度アップ : カラパイア
これまで、光合成によるエネルギーで繁殖していたと考えられていた地球最古の生物の一種、シアノバクテリアが、太陽の光が届かない地底深くで発見された。 定説をくつがえすこの発見に、科学者らは地底には思いもよらぬ生物が存在している可能性を示唆した。そう、地球外生命にも関係のある話だ。
相同組換えのDNA鎖交換反応開始を制御する分子機構を解明 - 東工大
東京工業大学は、DNA相同組換えの中心的な反応とされる「DNA鎖交換反応」をつかさどるDNA-Rad51タンパク質複合体形制御の仕組みを明らかにしたと発表した。 同成果は、同大科学技術創成研究院の岩﨑博史 教授、伊藤健太郎 研究員、黒川裕美子 研究員と、国立台湾大学の李弘文 教授、台湾国立中央研究院の冀宏源 准教授らの国際研究チームによるもの。詳細は、「米国アカデミー紀要(PNAS)」に掲載された。 相同組換えは、傷ついたDNAの修復や遺伝的多様性を生み出す場合に大きな役割を果たす。この中心的な反応が「DNA鎖交換反応」と呼ばれ、Rad51タンパク質によって触媒される。この反応は、Rad51が1本鎖DNAと結合してフィラメント状の複合体を形成し、二重鎖DNAを捕捉して似た配列とDNA鎖を交換して組換えを進行させるもの。同研究では、反応開始の重要な過程とされる、Rad51と1本鎖DNAの複合
メンデルの法則では説明できない不思議な遺伝を解明、メスにだけ症状が出る疾患で - MONOist（モノイスト）
産業技術総合研究所は、雌だけに症状が現れる疾患が「X染色体の不活性化」の異常により起こること、X染色体の不活性化にFtx long non-coding RNAが働くことを明らかにした。 産業技術総合研究所（産総研）は2018年9月26日、雌だけに症状が現れる疾患が、DNAの変化を伴わない遺伝子発現調節である「X染色体の不活性化」の異常により起こること、X染色体の不活性化にFtx long non-coding RNAが働くことを明らかにしたと発表した。産総研創薬分子プロファイリング研究センター 主任研究員の小林慎氏が、東京医科歯科大学難治疾患研究所と共同で研究した。 哺乳類では、雌の2本のX染色体のうち1本でほぼ全遺伝子の発現が止まり、染色体全体が不活性化されるため、実際に働くX染色体の数が雄と雌で同じになる。この仕組みが破綻すると、2本のX染色体が活性化し、胎仔は死亡する。このメカニズ
光合成を行うはずのバクテリアが太陽の光の届かない地底で発見され科学者が驚愕
光合成によってエネルギーを生産すると考えられてきた微生物が、太陽の光が届かない地底深くから発見されました。定説をくつがえす「ありえない」発見に、科学者からは驚きの声が上がっています。 Viable cyanobacteria in the deep continental subsurface | PNAS http://www.pnas.org/content/early/2018/09/26/1808176115 A Common Bacterium Has Been Discovered Thriving in a Place Where It Shouldn't Exist https://www.sciencealert.com/life-discovered-flourishing-place-so-dark-nobody-knew-possible-cyanobacteria
共同発表：遺伝子のスイッチを「光」と「薬剤」で制御できる新技術を開発～発生・幹細胞・神経科学研究への貢献に期待～
京都大学 大学院生命科学研究科 今吉 格 特定准教授と同 山田 真弓 特定助教らの研究グループは、哺乳類細胞において、「青色光」により遺伝子のスイッチ（遺伝子発現）を効率良くオン／オフできる新しいテトラサイクリン誘導系（Ｔｅｔ）システム注１）を世界で初めて開発しました。 これまで酵母細胞などでは、光もしくは薬剤を用いて遺伝子発現を制御する技術は知られていましたが、哺乳類細胞ではその効率が必ずしも満足いくものではありませんでした。そこで本研究者らは、シロイヌナズナ由来の光受容体に着目し、それを従来のＴｅｔシステムと組み合わせることにより、遺伝子発現のオン／オフを「青色光」と「薬剤」で制御できる新しい技術の開発に成功しました。この技術（ＰＡ－Ｔｅｔシステム）を用いることにより、マウスの脳の神経幹細胞や神経細胞あるいは皮膚中に存在する細胞など、さまざまな哺乳類細胞において、それらの遺伝子発現を光
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