活性酸素種を生じる光合成とDNA複製は時間分業で対立を回避する

　光合成は約30億年前にシアノバクテリアにおいて誕生し、その後シアノバクテリアが真核細胞内に共生して葉緑体となることで真核細胞に導入され種々の藻類と植物が進化した。さらに単細胞の真核藻類が様々な系統の真核細胞内に共生することで光合成は真核生物の複数の系統に広がった。
　光合成は地球上の生命の生育を支える一方で、高濃度の活性酸素種を生じ、DNA・タンパク質・脂質などを損傷する。陸上植物においては、細胞増殖は茎頂および根端等の光合成を行わない分裂組織に限定され、「危険な光合成」と「DNAを安全に複製すべき細胞増殖と次世代個体の創出」は場所（組織）によって分業されている。一方で、陸上植物よりも先に地球上に出現し、陸上植物の祖先でもある単細胞藻類では、同一細胞が光合成を行い分裂増殖するが、光合成の危険性にどの様に対処しながら増殖しているかは不明であった。
　国立遺伝学研究所の宮城島教授・恵良元研究員らと神戸大学の蓮沼教授・近藤教授らの共同研究グループは、単細胞紅藻を用いた解析を行い以下のことを明らかにした。
　（1）葉緑体の光合成とミトコンドリアの呼吸（光合成ほどでは無いがこちらも活性酸素種を生じる）活性が朝方最大となり夕方に向けて低下する。
　（2）光合成・呼吸に比べるとエネルギー変換効率が低い解糖・発酵系が夕方から夜に活性化される。
　（3）核のDNA複製と細胞分裂は夜間におこる。
　（4）夜間の細胞に光を当てて光合成を行わせるとDNAの損傷頻度が高くなる。
　以上の結果、活性酸素種を生じる光合成と、葉緑体と同様にバクテリアの細胞内共生によって誕生したミトコンドリアにおける呼吸活性が低下する夕方から夜間にDNA複製を行うことで「安全な」細胞増殖が行われていることが明らかとなった。同様の結果は葉緑体成立後間もなく紅藻と分岐した緑藻でも見られた。
　つまり宿主であると真核細胞と共生体である葉緑体・ミトコンドリアの時間分業により、お互いの対立が回避されることで光合成真核細胞が成立したと考えられる。

　今日の天気は曇り～晴れ。気温は、最高気温34℃とか。
　公園の片隅にある小さな花壇。お花だけでなく雑草も多い。お花は、明るい橙色が見事な”キバナコスモス”。
　”キバナコスモス”は夏頃から咲き出す、秋がじきやってくる予告なのかな。”コスモス”は秋桜（アキザクラ）とも言い、秋の花なのだ。
　名（キバナコスモス）の由来は、コスモスの仲間で黄色の花が咲くから。
　キバナコスモス(黄花秋桜)
　別名：黄花秋桜（きばなあきざくら）、イエローコスモス(yellow cosmos)
　キク科コスモス属
　多年草（一年草）
　　生育には最低でも10℃の気温が必要、日本では一年草として扱われる
　メキシコ原産の園芸植物
　大正時代の初めにヨーロッパから輸入され、普及は1960年代後半から
　開花期は主に7月～10月
　花色は黄色・橙色
　1960年代後半に赤色の品種”サンセット”が日本で作出されてから急速に普及