光るキノコ（ヤコウタケ）の発光物質（ヒスピジン）と酵素を特定！生物発光の不思議

　生物発光とは何か？

　生物発光はルミネセンスの一種である。「冷たい発光」とも言われるが、これは放射する光の20%以下しか熱放射を起こさないためである。 生物発光を蛍光や燐光、光の反射と混同してはならない。発光は暗黒条件下で生物のエネルギーによって光を放つものである。たとえばヒカリモやヒカリゴケは反射光を強く放つものであり、発光ではない。

　2008年のノーベル化学賞の受賞対象となった緑色蛍光タンパク質（GFP, Green Fluorescent Protein）は、1960年代に下村脩博士によってオワンクラゲから発見された。このタンパク質は蛍光であり、発光ではない。

　生物発光の仕組みは、化学反応によるもので、ルシフェリン - ルシフェラーゼ反応と呼ばれる。発光する生物の多くは、これを自力で合成するが、発光する生物を共生させ、それによって光るものもある。また、発光生物をえさとして食べ、それによって得られた成分を、自分の発光に使う例も知られている。いくつかの場合、生物発光が見える（行われる）のは、概日リズムの働きにより、夜に限られる。

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参考　サイエンスポータル：　光るキノコの発光物質を特定

	世界の不思議きのこ（下）
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	中島淳志

	発光生物のふしぎ 光るしくみの解明から生命科学最前線まで (サイエンス・アイ新書)
	クリエーター情報なし
	ソフトバンククリエイティブ

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遺伝子発現システムの弱みを狙って、がん細胞やウイルスの増殖を抑える新手法開発！

　遺伝子発現システム“セントラルドグマ”

　DNAのヌクレオチドの並び方を塩基配列と言う。本来は「ヌクレオチド配列」と言うべきだが、実際の差異はそれぞれの塩基部分のみであるためこのように呼ばれる。別な呼び方では「遺伝暗号」 (genetic code) という専門的な呼称もある。

　塩基配列はタンパク質のアミノ酸配列に対応しており、3つの塩基の組み合わせが20種類のアミノ酸1つずつに対応しており、mRNAに配列の情報を転写し、細胞内のリボソームでmRNAの3つの塩基が並ぶ情報（コドン）が翻訳されてアミノ酸が鎖状に繋がってタンパク質が合成される。この連鎖は全生物に共通の原理であるためセントラルドグマと呼ばれる。

　つまりタンパク質の合成は、DNAから転写されたmRNAの配列をもとにリボソームで行われる。tRNAはリボソームのタンパク質合成部位でmRNA上の塩基配列（コドン）を認識し、対応するアミノ酸を合成中のポリペプチド鎖に転移させるためのアダプター分子である。

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参考　サイエンスポータル：　遺伝子発現の弱点を狙い、増殖抑制に成功

	利己的な遺伝子
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	紀伊國屋書店

	やわらかな遺伝子 (ハヤカワ・ノンフィクション文庫)
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	早川書房

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熱帯感染症を媒介する蚊を絶滅せよ！「遺伝子組み換え」「不妊虫放飼法」「天敵クモ」

　蚊を絶滅させるための「遺伝子プログラム」

　イギリスの企業が、抗生物質を与えないと死ぬように遺伝子組み換えした蚊を使って、デング熱などを媒介する蚊を駆除する研究を進めている。順調に行けば、3年後にマレーシアで遺伝子組み換え蚊を大規模に放つ計画だが、懸念する声もある。

　Oxitec社の技術は、ネッタイシマカの遺伝子を操作する。この蚊は主に熱帯地方に生息し、デング熱と黄熱を媒介する。

　イギリスのバイオテクノロジー企業、Oxitec社の研究者たちが、若いうちに死ぬようプログラムした遺伝子組み換え蚊によって、デング熱の蔓延を抑制できる確証を得たという。

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参考　Nataional Geographic news：蚊が好物のクモ、マラリア対策に　WIRED：ブラジルで実証：自らを絶滅させる遺伝子組み換え蚊

	Clinical Cases in Tropical Medicine
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	Saunders

	Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases
	クリエーター情報なし
	Saunders

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遺伝子工学で外来種を駆除する“遺伝子ドライブ”は果たして万能か？

　遺伝子工学で害虫抵抗性作物

　遺伝子工学（genetic engineering）とは、遺伝子を人工的に操作する技術を指し、特に生物の自然な生育過程では起こらない人為的な型式で行うことを意味している。遺伝子導入や遺伝子組換え（組換えDNA）などの技術で生物に遺伝子操作を行う事を一般に指す。

　DNAを分離し、操作し、細胞もしくは生物に再導入して、そのDNAが増殖できるようにする過程からなる。有用なタンパク質を発現させることや、生物に新たな形質を導入することなどを目的とする。細胞融合やクローン技術などとともに、バイオテクノロジーと総称される。

　最近、遺伝子工学を使って、外来種を駆除する計画が進められている。外来生物は世界中で猛威を振るい、自然の生態系を脅かしている。特に蚊、ヘビ、コイなどの外来種は、既存の技術では駆除することができない。

　そこで、日本では“ウリミバエ”を絶滅させた時に遺伝子工学が使われた。ウリミバエはウリ類などの農作物に深刻な被害を発生させる。日本では1919年に八重山列島で初めて存在が確認され、その後も1929年に宮古列島、1970年に久米島、1972年に沖縄本島、1973年に与論島と沖永良部島、1974年に奄美群島、1977年に大東諸島と分布が拡大していった。

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参考　National Geographic news：　電子工学で外来種を駆除　アイラブサイエンス：目には目を！虫には虫を！寄生バチはアメリカの柑橘類を救えるか？

	マンガ　生物学に強くなる　細胞、DNAから遺伝子工学まで (ブルーバックス)
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	講談社

	遺伝子工学: 基礎から応用まで
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	東京化学同人

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インスリンに、認知症の治療や記憶・学習能力の向上にもつながる働き発見！

　インスリンと糖尿病の関係

　インスリンといえば、ひとのすい臓でつくられるホルモンで、唯一血液中のブドウ糖（血糖）を少なくする働きをもっている。インスリンの作用が不足したり、インスリンの分泌量が減少したりして糖尿病が起きる。

　糖尿病には「1型糖尿病」と「2型糖尿病」がある。日本では、95%以上の糖尿病患者が2型糖尿病である。2型糖尿病は、いくつかの遺伝因子と“食べすぎ”“運動不足”“ストレス”といった生活習慣が加わって、インスリンの働きを悪くしてしまい発症する。

　一方、細胞の表面にはインスリン受容体と呼ばれる複合タンパク質があり、インスリンと結合して細胞質側のチロシンキナーゼドメインを活性化し、信号を伝える。信号の受容により、細胞内へのブドウ糖（グルコース）の取り込み、タンパク合成の促進、細胞分裂の促進、血糖値の低下などが起きる。

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参考　サイエンスポータル：　インスリン受容体の輸送で学習成立か　東京大学：　アルツハイマー関連タンパク質が記憶に果たす役割を解明

	もう迷わない!外来インスリン療法マスターブック―導入からステップアップまでをこの一冊で!
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免疫系がつくる健全な腸内細菌叢を発見！理想的な腸内環境とは？

　腸内細菌は100種類、100兆個

　ヒトの腸内には一人当たり100種類以上、100兆個以上の腸内細菌が生息しており、糞便のうち、約半分が腸内細菌またはその死骸であると言われている。宿主であるヒトや動物が摂取した栄養分の一部を利用して生活し、他の種類の腸内細菌との間で数のバランスを保ちながら、一種の生態系（腸内細菌叢、腸内常在微生物叢、腸内フローラ）を形成している。

　腸内細菌の種類と数は、動物種や個体差、消化管の部位、年齢、食事の内容や体調によって違いが見られるが、その大部分は偏性嫌気性菌であり腸球菌など培養可能な種類は全体の一部であり、VNCの種類も多数存在する。なお、その名称から腸内細菌の代表のように考えられている大腸菌は、全体の0.1%にも満たない。

　腸内環境は嫌気性であり、腸内細菌の99%以上が嫌気性生物である偏性嫌気性菌に属している。これらの腸内細菌の代謝反応は還元反応が主体であり、また種々の分解反応が特徴的となっている。嫌気呼吸の種類には、嫌気的解糖、硝酸塩呼吸、硫酸塩呼吸、炭酸塩呼吸などがあり、基質を還元することによって代謝に必要な電子を得ており、例えば、硝酸塩から亜硝酸塩を、硫酸塩から硫化水素を、炭酸からメタンを生成するような例がある。

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参考HP　Wikipedia：　腸内細菌　サイエンスポータル：　腸内細菌と免疫系の支え合い

	人の命は腸が9割 ~大切な腸を病気から守る30の方法 (ワニブックスPLUS新書)
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	ワニブックス

	人の健康は腸内細菌で決まる　－善玉菌と悪玉菌を科学する― (知りたい！サイエンス)
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	技術評論社

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花の老化遺伝子（ephemeral）を組換えて、夜も咲き続けるアサガオができた！

　花の遺伝子を組み換える

　花の遺伝子というと、「青いバラ」を思い出す。遺伝子組み換えによる、青いバラ「アプローズ」はサントリーフラワーズが開発し、2009年11月3日から販売開始になった。1本2000円〜3000円で売られている。

　「青いバラ」は、過去800年の品種改良の歴史の中で、多くの育種家が挑んできた夢だった。青いバラの開発はこれまで成功しておらず、英語では「不可能」の代名詞とも言われていた。「アプローズ」の花言葉は「夢叶う」である。

　遺伝子組換え技術とは、ある生物が持っている有用な遺伝子を、他の生物に組み入れて新たな性質を加える技術。最近スーパーで売られている豆腐などに、「遺伝子組換え大豆は使用していません」という表示がされているのを見られた人も多いと思う。

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参考　サイエンスポータル：　夜も咲き続けるアサガオができた　Wikipedia：　遺伝子工学

	ドキュメント遺伝子工学 巨大産業を生んだ天才たちの戦い (PHPサイエンス・ワールド新書)
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	PHP研究所

	遺伝子工学: 基礎から応用まで
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	東京化学同人

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なぜ？細胞内器官を持たない赤血球、“ミトコンドリア”除去の謎解明

　赤血球の不思議

　赤血球は不思議である。なぜ細胞であるのに核がないのだろう？それどころか通常の細胞が持つミトコンドリア、リボゾーム、ゴルジ装置、小胞体などもない。なぜだろうか？

　赤血球は、酸素分子の輸送に特化した細胞であるので、細胞の運動能やタンパク・脂質の合成能を持たず、通常の細胞のようには多くのエネルギーを必要としない。そのために酸素を消費してエネルギーの産出を担うミトコンドリアを捨て去ることができた。

　しかし、ミトコンドリアがどのようにしてなくなったかは、これまでわかっていなかった。今回、東京医科歯科大学」と愛媛大学の研究チームが、赤血球からミトコンドリアが除去されるのは、新しいタイプのオートファジー(自食作用)によることを解明した。6月4日付の英オンライン科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。

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引用元　サイエンスポータル：赤血球のミトコンドリア除去の謎解明　Wikipedia：ミオコンドリア　オートファジー

	赤血球の生化学 (UP バイオロジー)
	クリエーター情報なし
	東京大学出版会

	病気がみえる 〈vol.5〉 血液 (Medical Disease:An Illustrated Reference)
	クリエーター情報なし
	メディックメディア

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STAP細胞は存在するか？小保方氏の本心を“量子もつれ”の原理を使って探る！

　STAP細胞は存在するのか？

　STAP細胞は本当にあるのか？もしあるなら、iPS細胞よりもつくりやすい万能細胞となる。しかし、それにしても研究論文が未熟だった。信頼できる細胞なのか？複雑な問題だ。

　一度はSTAP細胞の再現に成功したという研究者が出現したが、取り消された。第3者でSTAP細胞をつくるのに成功していないのも謎だ。マスコミのバッシングに耐える確実な再現方法をつかんでいないのだろう。

　もはや真実を知るには、小保方氏が直接記者会見で弁明するしかない。そんな状況で、記者会見が行われた。よく出てきたものだと思った。そこには少しやつれた小保方氏の姿があった。そこで、未熟な論文に何度もわびながら、STAPの真実を訴えた。

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引用元　サイエンスポータル：小保方氏が弁明、STAP真実強調　The Liberty Web：それでもSTAP細胞は存在する

	小保方晴子さん守護霊インタビュー それでも「STAP細胞」は存在する
	クリエーター情報なし
	幸福の科学出版

	nature (ネイチャー) ダイジェスト 2014年 03月号 [雑誌]
	クリエーター情報なし
	ネイチャー・ジャパン

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あまりに杜撰「STAP論文」の取り下げ確定！最後の希望は万能細胞の有無

　STAP細胞の論文に多数の不適切
　細胞に強い刺激を与えるだけでできる「STAP細胞」。あらゆる細胞に分化できる万能性を持つ。世紀の発見と思われた「STAP細胞」の論文に直接関係のない写真の流用が明らかになった。そして、実験を証明すべき写真に、切り貼りした跡も発見された。

　何より発見者である、小保方氏自身が博士になったときの博士論文にも、コピペ疑惑部分が発見される。それも疑わしい部分が20ページも…！こうなると何もかもが信じられなくなる。せめてSTAP細胞の存在だけは真実であってほしい。

　理化学研究所の責任者である野依理事長は記者会見で「極めてずさんで、あってはならないことだ」と話した。論文は撤回に向けた協議が進んでいる。

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引用元　産経news：主張 STAP論文「厳しさ」で信頼取り戻せ　東洋経済：泥だらけになってしまったSTAP細胞

	国家を騙した科学者―「ES細胞」論文捏造事件の真相
	クリエーター情報なし
	牧野出版

	nature (ネイチャー) ダイジェスト 2014年 03月号 [雑誌]
	クリエーター情報なし
	ネイチャー・ジャパン

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南極の火星隕石に生命活動の痕跡が？チューブ構造や炭素を含む球体

　南極でなぜ隕石が発見されるか？
　南極では大量の隕石が発見されている。かつては南極で隕石はごく僅かしか見つかっていなかったが、1969年に日本の南極地域観測隊が大量に発見したことを切っ掛けに他の国も採集を始めた。南極隕石は2010年の時点で4万8000個あり、これまで発見された全ての隕石のおよそ77%を占めている。

　なぜそんなに隕石が発見されるのであろうか？

　南極隕石は主に山脈の麓の裸氷帯で見つかる。これは南極に落ちた隕石が氷河や氷床によって特定の場所に集積されるためである、と考えられている。

 今回、日本の調査隊が南極で回収した火星隕石（やまと隕石）に、地球で見られる生命活動の痕跡に類似した構造が見つかった。日本の南極調査遠征隊が2000年に発見した火星隕石から、生命活動を示唆する可能性のある構造が見つかった。

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参考　Wikipedia：南極隕石　アストロアーツ：火星隕石に生命活動の痕跡

	南極で隕石をさがす (極地研ライブラリー)
	クリエーター情報なし
	成山堂書店

	隕石と宇宙の謎 (別冊宝島 1999 スタディー)
	クリエーター情報なし
	宝島社

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東大など、光合成の新メカニズム発見！明反応「光化学系 Ｉ・II」とは何か？

　光合成を支える明反応、暗反応
　光合成といえば、植物など光合成色素をもつ生物が行う、光エネルギーを化学エネルギーに変換する生化学反応のことである。光合成生物は光エネルギーを使って、水と空気中の二酸化炭素から炭水化物を合成している。また、光合成は水を分解する過程で生じた酸素を大気中に供給している。

　光合成は、光が直接関与する明反応と光が直接関与しない暗反応がある。明反応では、光エネルギーを使って、H2Oから電子を引き抜いてH+を生じ、化学エネルギー分子NADPHとATPを生産する。暗反応では、明反応でできたNADPHとATPを用いてCO2からブドウ糖糖C6H12O6 を合成する。カルビン回路ともいう。

　明反応ではどうやって、光エネルギーを化学エネルギーに変換するのだろう？

　明反応は、葉緑素のチラコイド膜上で行われる。このチラコイド膜上には、光化学系（Photosystem: PS、IとIIがある）、シトクロム b6/f 複合体、およびATPシンターゼ というタンパク質複合体が構成されている。光化学反応は、これらのうち光化学系I、IIで行われ、その間の電子移動がシトクロムb6/f 複合体を介して行われている。植物の光合成には、いずれも多数のタンパク質で構成される、「アンテナ装置」と「光化学系」が必要。

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参考　Wikipedia：　光合成　マイナビニュース：　東大など、光合成に関わるこれまで知られていなかったメカニズム発見 

	光合成の科学
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	東京大学出版会

	トコトンやさしい光合成の本 (今日からモノ知りシリーズ)
	クリエーター情報なし
	日刊工業新聞社

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生物？非生物？「ナノバクテリア」の正体は、炭酸アパタイトの結晶だった！

　ナノバクテリアの正体
　ナノバクテリアは、アパタイトの殻を形成しながら増殖する新規の極小細菌(通常細菌の100分の1の大きさ)として、1977年にフィンランドの研究グループが初めて報告したもの。ナノバクテリアと呼ばれるが、その正体はバクテリアなのか、生物状の結晶なのかはわかっていない。

　その後、さまざまな研究によって細菌である可能性はほぼ否定されたが、「ナノバクテリアは石灰化を伴う種々の生活習慣病の悪性腫瘍の原因微生物」であるとする論文が発表されるなど、今でも存在に対しての論争が続いているという。

　岡山大学(岡大)は、石灰化しつつ自己増殖する新種の生命体として長く論争が続いている「ナノバクテリア(NB)」の正体を突き止めたと発表した。成果は同大学大学院医歯薬学総合研究科泌尿器病態学分野の公文裕巳教授らの研究グループによるもので、2013年9月9日に国際医学系雑誌「Nanomedicine」の電子版に掲載された。

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参考：　ナノバクテリア　マイナビニュース：　岡山大学、謎の微生物「ナノバクテリア」の正体を解明

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不治の病「アフリカ睡眠病」に“1検体100円”の早期発見キット開発！

　ネルソン・マンデラ氏
　2013年12月5日、南アフリカのマンデラ元大統領が亡くなった。1993年ノーベル平和賞を受賞。受賞理由は「人種隔離政策（アパルトヘイト）の撤廃」である。

　マンデラ氏は、若くして反アパルトヘイト運動に身を投じ、1964年に国家反逆罪で終身刑の判決を受ける。27年間に及ぶ獄中生活の後、1990年に釈放される。翌1991年にアフリカ民族会議（ANC）の議長に就任。白人デクラークと共に南アのアパルトヘイト撤廃に尽力した。

　アパルトヘイトは人ごとではない。黒人だけでなく、アジア人やカラードも白人から隔離された。だが、人種差別を訴えたのはマンデラ氏だけではない。世界で初めて国際会議の場で、人種差別の撤廃を訴えた国があった。それが日本である。1918年のことであった。日本人であることに誇りを持ちたい。マンデラ氏も日本を尊敬していたという。

参考　Wikipedia：アフリカ睡眠病　北海道大学プレス：結核・アフリカ睡眠病の100円診断キット

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ｉPS細胞の応用研究がすすむ！赤血球を量産・腎臓組織を作製

　山中伸弥氏「ヒト細胞の初期化」　
　12月10日、スウェーデンのストックホルムで、2013年のノーベル賞授賞式があり、質量の源となる素粒子「ヒッグス粒子」の存在を予想した英エディンバラ大名誉教授のピーター・ヒッグス博士（84）らがスウェーデン国王から物理学賞を授与された。

　昨年、2012年ノーベル医学・生理学賞で、京都大iPS細胞研究所長の山中伸弥教授（50）が授与されたことが思い出される。

　山中教授は、皮膚細胞に4種類の遺伝子を入れることで、あらゆる組織や臓器に分化する能力と高い増殖能力を持つ「人工多能性幹細胞（iPS細胞）」を作り出した。拒絶反応のない再生医療や難病の仕組み解明、新薬の開発など、医療全般での応用が期待される。最初の成果が米科学誌に掲載されてから6年あまりという異例のスピード受賞だった。

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	ビックリするほどiPS細胞がわかる本 ES細胞やiPSといった万能細胞の基礎知識から再生医療の可能性まで (サイエンス・アイ新書)
	クリエーター情報なし
	ソフトバンククリエイティブ

	iPS細胞の世界-未来を拓く最先端生命科学- (B&Tブックス)
	クリエーター情報なし
	日刊工業新聞社

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