ブックマーク / www.riken.jp (30)

  • 全ゲノム解析で明らかになる日本人の遺伝的起源と特徴

    理化学研究所(理研)生命医科学研究センター ゲノム解析応用研究チームの寺尾 知可史 チームリーダー(静岡県立総合病院 臨床研究部 免疫研究部長、静岡県立大学 薬学部ゲノム病態解析講座 特任教授)、劉 暁渓 上級研究員(研究当時:ゲノム解析応用研究チーム 研究員; 静岡県立総合病院 臨床研究部 研究員)、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センター シークエンス技術開発分野の松田 浩一 特任教授らの共同研究グループは、大規模な日人の全ゲノムシークエンス(WGS)[1]情報を分析し、日人集団の遺伝的構造、ネアンデルタール人[2]およびデニソワ人[3]由来のDNAと病気の関連性、そしてゲノムの自然選択が影響を及ぼしている領域を複数発見しました。 研究成果は、日人集団の遺伝的特徴や起源の理解、さらには個別化医療[4]や創薬研究への貢献が期待されます。 今回、共同研究グループは、バイオバン

    全ゲノム解析で明らかになる日本人の遺伝的起源と特徴
  • 量子もつれの伝達速度限界を解明

    理化学研究所(理研)量子コンピュータ研究センター 量子複雑性解析理研白眉研究チームの桑原 知剛 理研白眉チームリーダー(開拓研究部 桑原量子複雑性解析理研白眉研究チーム 理研白眉研究チームリーダー)、ヴー・バンタン 特別研究員、京都大学 理学部の齊藤 圭司 教授の共同研究チームは、相互作用するボーズ粒子[1]系において量子もつれ[2]が伝達する速度の限界を理論的に解明しました。 研究成果は、多数のボーズ粒子が相互に作用することで生じる量子力学的な動きを理解する上で新しい洞察を提供すると同時に、量子コンピュータ[3]を含む情報処理技術における根的な制約を解明することにも寄与すると期待されます。 量子力学で現れる最も基的な粒子であるボーズ粒子が相互作用を通じてどのくらいの速さで量子的な情報を伝達できるのか、という問題は長年未解決でした。 共同研究チームはリーブ・ロビンソン限界[4]と呼

    量子もつれの伝達速度限界を解明
  • カマキリを操るハリガネムシ遺伝子の驚くべき由来

    理化学研究所(理研)生命機能科学研究センター 染色体分配研究チームの三品 達平 基礎科学特別研究員(研究当時、現 客員研究員)、京都大学 生態学研究センターの佐藤 拓哉 准教授、国立台湾大学の邱 名鍾 助教、大阪医科薬科大学 医学部の橋口 康之 講師(研究当時)、神戸大学 理学研究科の佐倉 緑 准教授、岡田 龍一 学術研究員、東京農業大学 農学部の佐々木 剛 教授、福井県立大学 海洋生物資源学部の武島 弘彦 客員研究員らの国際共同研究グループは、ハリガネムシのゲノムにカマキリ由来と考えられる大量の遺伝子を発見し、この大規模な遺伝子水平伝播[1]がハリガネムシによるカマキリの行動改変(宿主操作[2])の成立に関与している可能性を示しました。 研究成果は、寄生生物が系統的に大きく異なる宿主の行動をなぜ操作できるのかという謎を分子レベルで解明することに貢献すると期待されます。 自然界では、寄生

    カマキリを操るハリガネムシ遺伝子の驚くべき由来
  • 国宝油滴天目茶碗の曜変(光彩)の秘密を探る

    理化学研究所(理研)光量子工学研究センター 先端光学素子開発チームの海老塚 昇 研究員と開拓研究部 石橋極微デバイス工学研究室の岡 隆之 専任研究員(研究当時)の研究チームは、国宝油滴天目(ゆてきてんもく)茶碗[1]の青紫色の光彩、いわゆる曜変(ようへん)の発色を油滴(油の滴に似た斑点)の反射と釉薬(ゆうやく、うわぐすり)の2次元回折格子[2]構造によって説明しました。 研究成果は油滴天目茶碗や曜変天目(ようへんてんもく)茶碗の鑑賞のために最適な照明を提案できる上、釉薬の配合や焼成(焼き締め、焼結)方法を解明する糸口になると期待されます。 曜変とは漆黒の釉薬が厚くかかった建盞(けんさん。中国の宋時代の10~13世紀に建窯(けんよう。中国福建省にあった名窯)において焼成された、鉄質黒釉(こくゆう)の天目茶碗)の内面に大小さまざまな斑点が浮かび、その周りが暈(かさ)のように青く輝き、その

    国宝油滴天目茶碗の曜変(光彩)の秘密を探る
  • グラフが論理的思考力を高める

    図1 リンクの種類(意味的関係) 文と文の間の関係などはISO(国際標準化機構)の国際標準になっており、図の意味的関係の集合はそれらの国際標準を参考にして策定したもの。こうした関係の集合は言語に依存しないと考えられる。 従って、テキストの代わりにグラフを正式の文書として作成・編集・活用すれば、教育や業務、研究における文書処理(文書の作成・編集・活用)の効率が高まるはずです。さらに、グラフ作成者の批判的思考力が高まるため、文書処理に限らないさまざまな場面で知的生産性が向上すると考えられます。 テキストよりもグラフの方が文書処理の効率が高いのも、グラフを作成すると批判的思考力が高まるのも、グラフが論理的な構造を明示的に表現し、操作を容易にしているからだと考えられます。セマンティックエディタは、論理的な構造の操作をさらに容易にすることで、グラフのこのようなメリットを増大させると期待されます。 し

    グラフが論理的思考力を高める
  • 君は君、我は我なり、他人の価値観を学ぶ脳機能の解明 | 理化学研究所

    君は君、我は我なり、他人の価値観を学ぶ脳機能の解明 -人はどうして、多様な価値観を持つ他人に対応できるのか?- ポイント fMRI実験により、他人の価値観を理解する脳の仕組みを世界で初めて解明 対人関係障害疾患の解明や社会性を備えたロボットの開発などへの貢献が期待 要旨 理化学研究所脳科学総合研究センターの中原裕之チームリーダー、鈴木真介客員研究員らは、fMRI実験※1で計測された脳活動を意思決定の脳計算モデル※2で解析することで、ヒトの脳が、「他人のココロのシミュレーション※3による学習」と「他人の行動観察による学習」を統合して、他人の価値観を学ぶことを世界で初めて科学的に解明しました。 「相手の気持ちを考える」-たとえば、価値観を共有する恋人、あるいは考え方の違う職場の上司、私たちはいろいろな他人の心や行動を予測します。でも、「私たちは『他人の心』を直接は見れないのに、なぜ予測ができる

  • 放射光施設でLEDが壊れる?その原因を解明

    大型放射光施設「SPring-8」は、SDGsや2050年カーボンニュートラル達成に向けた研究を支える施設で、施設のグリーン化も積極的に進めています。しかし、その過程で意外なところにネックがあったのです。高エネルギーの電磁波である放射線にさらされると、長寿命のはずのLEDが数カ月で点灯しなくなってしまいました。田中 均グループディレクター(GD)らはその原因を究明し、驚くほど簡単な解決方法を見いだしました。 放射線環境下ではLEDが使えない?! 施設のグリーン化の一環として、SPring-8でも、蛍光灯からLEDへの置き換えを実施している。ところが、加速器トンネル内のLEDは数カ月ですべて故障してしまった。強い放射線(X線)の影響と考えられたが、当時、LEDのメーカーでさえそのような故障が起きるとは認識しておらず、原因も分からなかった。田中GDはその原因を探ろうとチームを立ち上げた。 そん

    放射光施設でLEDが壊れる?その原因を解明
  • 赤ちゃんの泣きやみと寝かしつけの科学

    理化学研究所(理研)脳神経科学研究センター親和性社会行動研究チームの大村菜美研究員、黒田公美チームリーダーらの国際共同研究グループは、科学的根拠に基づく赤ちゃんの泣きやみと寝かしつけのヒントを発見しました。 研究成果は、赤ちゃんの泣きに困る養育者のストレスの軽減や、虐待防止につながると期待できます。 黒田公美チームリーダーらは2013年、親が赤ちゃんを運ぶとおとなしくなる「輸送反応[1]」をマウスとヒトにおいて発見しました。しかしこの研究では、運ぶ時間が約20秒間と短く、かつ運ぶのをやめると赤ちゃんは再び泣き出すという課題がありました。 今回、国際共同研究グループは、赤ちゃんが泣いているとき、母親が抱っこして5分間連続で歩くと、泣きやむだけでなく、約半数の赤ちゃんが寝付くことを発見しました。また、親の腕の中で眠った赤ちゃんをベッドに置くとき、赤ちゃんが目覚めやすいのは親から体が離れるタイ

    赤ちゃんの泣きやみと寝かしつけの科学
  • 新型コロナウイルスに殺傷効果を持つ記憶免疫キラーT細胞

    理化学研究所(理研)生命医科学研究センター免疫細胞治療研究チームの清水佳奈子上級研究員、藤井眞一郎チームリーダー(科技ハブ産連部創薬・医療技術基盤プログラム副プログラムディレクター)らの共同研究グループは、ヒトの体内に存在する季節性コロナウイルス[1]に対する「記憶免疫キラーT細胞[2]」が認識する抗原部位を発見し、その部位が新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)のスパイクタンパク質[3](Sタンパク質)領域にも強く交差反応[4]することを示しました。 研究成果は、SARS-CoV-2の重症度診断、ワクチン効果診断、治療薬の開発に貢献すると期待できます。 今回、共同研究グループは、日人に多いヒト白血球型抗原(HLA)[5]タイプのHLA-A*24:02に結合するSARS-CoV-2のSタンパク質中のエピトープ[6]の同定に成功しました。季節性コロナウイルスに対する記憶免疫キラーT

    新型コロナウイルスに殺傷効果を持つ記憶免疫キラーT細胞
  • STAP細胞事案に関する理化学研究所の対応について | 理化学研究所

    独立行政法人理化学研究所(以下「理研」)の研究者が発表した論文が科学の信頼性を損なう事態を引き起こしたことに対し、我が国の科学界を代表する日学術会議にもご心配をおかけしていることをお詫び申し上げます。今回、日学術会議幹事会よりSTAP細胞事案に関し、平成26年7月25日付けで声明が出されたところですが、理研としての件への対応について、改めて説明させていただきたいと存じます。 理研は、STAP細胞事案について、研究不正の有無、科学的検証、研究論文の取扱い、そして再発防止に向けた取組み、の四つを基方針として対応しております。 理研は、今回の事案への対応を、わが国の研究機関の範となる組織体制、運用の構築、さらに社会の信頼を再度得て社会へ貢献するための改革と位置づけて取り組んでおります。理研のあるべき姿を念頭におき、国民、科学界をはじめ各界の方々の意見や国際的な水準も考慮して改革を進めてま

  • 蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述

    理化学研究所(理研)数理創造プログラムの横倉祐貴上級研究員らの共同研究チームは、量子力学[1]と一般相対性理論[2]を用いて、蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述しました。 研究成果は、ブラックホールの正体に迫るものであり、遠い未来、情報[1]を蓄えるデバイスとしてブラックホールを活用する「ブラックホール工学」の基礎理論になると期待できます。 近年の観測により、ブラックホールの周辺のことについては徐々に分かってきましたが、その内部については、極めて強い重力によって信号が外にほとんど出てこられないため、何も分かっていません。また、ブラックホールは「ホーキング輻射[3]」によって蒸発することが理論的に示されており、内部にあった物質の持つ情報が蒸発後にどうなってしまうのかは、現代物理学における大きな未解決問題の一つです。 今回、共同研究チームは、ブラックホールの形成段階から蒸発の効果を直

    蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述
  • 電気で生きる微生物を初めて特定 | 理化学研究所

    要旨 理化学研究所環境資源科学研究センター生体機能触媒研究チームの中村龍平チームリーダー、石居拓己研修生(研究当時)、東京大学大学院工学系研究科の橋和仁教授らの共同研究チームは、電気エネルギーを直接利用して生きる微生物を初めて特定し、その代謝反応の検出に成功しました。 一部の生物は、生命の維持に必要な栄養分を自ら合成します。栄養分を作るにはエネルギーが必要です。例えば植物は、太陽光をエネルギーとして二酸化炭素からデンプンを合成します。一方、太陽光が届かない環境においては、化学合成生物と呼ばれる水素や硫黄などの化学物質のエネルギーを利用する生物が存在します。二酸化炭素から栄養分を作り出す生物は、これまで光合成か化学合成のどちらか用いていると考えられてきました。 共同研究チームは、2010年に太陽光が届かない深海熱水環境に電気を非常によく通す岩石が豊富に存在することを見出しました。そして、電

  • 抱っこして歩くと赤ちゃんがリラックスする仕組みの一端を解明 | 理化学研究所

    ポイント 抱っこして歩くと赤ちゃんの泣く量や心拍数が顕著に低下 哺乳類の仔がおとなしくなり運ばれる「輸送反応」には触覚、固有感覚と小脳皮質が必要 子は輸送反応により親の育児に協力 要旨 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、哺乳類の子どもが親に運ばれる際にリラックスする「輸送反応」の仕組みの一端を、ヒトとマウスを用いて科学的に証明しました。これは、理研脳科学総合研究センター(利根川進センター長)黒田親和性社会行動研究ユニットのジャンルカ エスポジート(Gianluca Esposito)国際特別研究員と吉田さちね研究員、黒田公美ユニットリーダーらと、精神疾患動態研究チーム、トレント大学、麻布大学、埼玉県立小児医療センター、国立精神・神経医療センター、順天堂大学による共同研究グループの成果です。 私たちは、母親が赤ちゃんを抱っこして歩くと泣き止んで眠りやすいことを、経験的に知っています。同

  • ヒトの細胞間相互作用ネットワークの概要を可視化 | 理化学研究所

    要旨 理化学研究所(理研)ライフサイエンス技術基盤研究センター ゲノム情報解析チームのピエロ・カルニンチ チームリーダー、ジョーダン・ラミロフスキー特別研究員、アリスター・フォレスト客員主管研究員らの研究チームは、細胞が互いにコミュニケーションする際に用いるタンパク質の大規模な発現解析を行い、ヒトで機能している細胞間相互作用の概要を可視化することに成功しました。 単細胞生物から多細胞生物への進化は、生物進化における最大の変化の1つです。多数の細胞が協調して1つの個体を作り上げ、その体を維持していくためには、細胞間コミュニケーション(細胞間相互作用)が非常に重要です。細胞間相互作用は、細胞から分泌されるホルモンや成長因子などのリガンド[1]と、細胞膜表面に存在する受容体と呼ばれるタンパク質の相互作用によって担われており、特定の生命現象に関わるリガンドや受容体の研究が精力的に行われています。し

  • 新粒子「ダイオメガ」 | 理化学研究所

    理化学研究所(理研)仁科加速器科学研究センター量子ハドロン物理学研究室の権業慎也基礎科学特別研究員、土井琢身専任研究員、数理創造プログラムの初田哲男プログラムディレクター、京都大学基礎物理学研究所の佐々木健志特任助教、青木慎也教授、大阪大学核物理研究センターの石井理修准教授らの共同研究グループ※「HAL QCD Collaboration[1]」は、スーパーコンピュータ「京」[2]を用いることで、新粒子「ダイオメガ(ΩΩ)」の存在を理論的に予言しました。 研究成果は、素粒子のクォーク[3]がどのように組み合わさって物質ができているのかという、現代物理学の根源的問題の解明につながると期待できます。 クォークには、アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップの6種類があることが、小林誠博士と益川敏英博士(2008年ノーベル物理学賞受賞)により明らかにされました。陽子や中性子はアップク

  • ウイルス感染防御に必須の抗体が作られる経路を発見 | 理化学研究所

    理化学研究所(理研)生命医科学研究センター分化制御研究チームの黒崎知博チームリーダー(大阪大学免疫学フロンティア研究センター特任教授(常勤))、大阪大学免疫学フロンティア研究センターの伊勢渉特任准教授(常勤)らの共同研究グループは、病原体からの感染防御に必須の抗体[1]が作られる経路を明らかにしました。 研究成果は、効果的な抗体の産生を標的にした新しいワクチン開発に大きく貢献すると期待できます。 今回、共同研究グループは、マウスを用いた解析を行い、ウイルスなどの病原体を生体内から除去するために必要な抗体分子の中でも、病原体との親和性の高い良質な抗体がどのような仕組みで作られるのかを明らかにしました。ウイルスなどの外来異物が体内に侵入すると、活性化したB細胞[2]が、胚中心[3]という微小構造の中で、高親和性の抗体を産生する「プラズマ細胞[4]」へと分化します。研究では、胚中心に存在する

  • ブラックホールに落ち込む最後の1/100秒の解明へ | 理化学研究所

    ブラックホールに落ち込む最後の1/100秒の解明へ -ガスが最後に放つ高エネルギーX線を初めて捉えた!- ポイント 「すざく」衛星に搭載した硬X線検出器で10億度超の高温ガスを測定 高温ガスがブラックホールに消える瞬間、急激に加熱されることを発見 ブラックホール存在の直接証明に一歩前進。次期衛星で更なる飛躍へ 要旨 理化学研究所(理研、野依良治理事長)、京都大学、日大学、東京大学は、代表的なブラックホール天体である「はくちょう座X-1」[1]をX線観測衛星「すざく」[2]で観測し、ブラックホールに高温ガス[3]が落ち込む最後の100分の1秒[4]に、10億度以上にまで急激に加熱され、高エネルギーX線を出すことを突き止めました。これにより、ブラックホールの直接的な証明に一歩近づくことができました。これは、理研仁科加速器研究センター(延與秀人センター長)玉川高エネルギー宇宙物理研究室の山田真

  • 水に特有の物理的特性の起源を解明 | 理化学研究所

    要旨 理化学研究所(理研)放射光科学総合研究センター ビームライン開発チームの片山哲夫客員研究員(高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室研究員)、ストックホルム大学のキョンホァン・キム研究員、アンダース・ニルソン教授らの国際共同研究グループは、X線自由電子レーザー(XFEL)[1]施設SACLA[2]を利用し、過冷却状態[3]にある水(H2O)の構造を捉えることに成功しました。 水は生命に不可欠な液体ですが、その挙動に関する理解は不完全です。例えば、温度を下げていくときの密度、熱容量[4]、等温圧縮率[5]といった熱力学的な特性の変化は、水と他の液体とでは逆の挙動を示します。そのため、水の熱力学的な特性については長年議論されており、いくつかの仮説が提唱されています。そのうちの一つが、水には密度の異なる二つの相があり、その間を揺らいでいるという仮説です。しかし、温度を0℃未満に下げた

  • 発達期の脂肪酸不足が統合失調症発症に関連 | 理化学研究所

    要旨 理化学研究所(理研)脳科学総合研究センター分子精神科学研究チームの吉川武男チームリーダー、前川素子研究員らの共同研究グループ※は、マウスを用いた研究により、脳発達期の脂肪酸[1]の摂取不良が統合失調症発症リスクに関与する可能性があることを示しました。 統合失調症は、幻覚、妄想、認知機能異常など、さまざまな症状が現れる精神疾患です。その生涯罹患率は人口の約1%と高く注1,2)、一旦発症すると、完全な回復は困難であることが少なくないため、より効果的な治療法や予防法の開発が望まれています。統合失調症は主に思春期以降に発症しますが、発症しやすさには遺伝要因に加えて環境要因が関わることが知られています。オランダと中国における独立した二つの大飢饉の期間に妊娠期を迎えた母親から生まれた子どもは、将来の統合失調症発症率が約2倍なったという疫学的知見注3,4)をもとに、「妊娠期の一時的な栄養不良」が環

  • 脳の基本単位回路を発見 | 理化学研究所

    要旨 理化学研究所(理研)脳科学総合研究センター局所神経回路研究チームの細谷俊彦チームリーダー、丸岡久人研究員らの研究チーム※は、哺乳類の大脳皮質[1]が単純な機能単位回路の繰り返しからなる六方格子状の構造を持つことを発見しました。 大脳はさまざまな皮質領野[2]に分かれており、それぞれ感覚処理、運動制御、言語、思考など異なる機能をつかさどっています。大脳は極めて複雑な組織なため、その回路の構造には不明な点が多く残っています。特に、単一の回路が繰り返した構造が存在するか否かは不明でした。 今回、研究チームは、大脳皮質に6層ある細胞層の一つである第5層をマウス脳を用いて解析し、大部分の神経細胞が細胞タイプ特異的なカラム状の小さなクラスター(マイクロカラム)を形成していることを発見しました。マイクロカラムは六方格子状の規則的な配置をとっており、機能の異なるさまざまな大脳皮質領野に共通に存在して