2009年12月3日木曜日

「生命の基本サブルーチン」を解析 2009年12月 3日 by WiredVision。jp

【出展リンク】:

http://wiredvision.jp/news/200912/2009120323.html


【引用始め】:以下の通り

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WIRED VISION




「生命の基本サブルーチン」を解析

2009年12月 3日

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(左)M. pneumoniae細胞の3次元図。(右)アミノ酸を合成するリボソームと、細胞のタンパク質との相互作用マップ
Image credit: Science
ある生物をかつてないほど徹底的に解析した結果、生命の基本サブルーチンともいうべきベータコードが得られた。そして、最も単純な部類の生物でさえ、研究者が考えていたより複雑な存在であることが明らかになった。
その生物とは、Mycoplasma pneumoniae(マイコプラズマ・ニューモニエ、肺炎マイコプラズマ)という真正細菌で、独立生存する微生物としては最も単純なものの部類に入る。M. pneumoniaeの解析は、この細菌の遺伝子調節、タンパク質産生、および細胞構造に関するデータを組み合わせる形で行なわれた。
その解析結果は、単なるゲノム情報の読み出しに比べて、はるかに生命の「青写真」に近く、「これまで細菌において可能だと考えられていたものより、はるかに巧妙で入り組んだ」プロセスの存在を明かしていると、アリゾナ大学の生物学者Howard Ochman氏とRahul Raghavan氏は、『Science』誌の11月27日号に発表された論文の付随論評の中で述べている。
M. pneumoniaeは、単細胞のモデル生物として知られる大腸菌と比べて、遺伝子の数が5分の1しかない。そのため、細胞がどのように機能するかを解明したいシステム生物学者にとって理想的な研究対象となった。
彼らにとって、ゲノムのスキャンは初めの一歩に過ぎない。遺伝子のスイッチがいつ、どのような理由でオンになったりオフになったりするのか。さまざまな遺伝子がさまざまな時に相互反応するのは、いかなる仕組みによるものか。細胞中の分子による「機械」[生体分子機械]は、遺伝子の指示によって産生されたタンパク質をどのように利用するのか。こうした疑問に、研究者たちはまだ答えられていない。
今回の研究では、ドイツとスペインの研究チームが、M. pneumoniaeによって用いられるタンパク質をほぼすべて特定し、M. pneumoniaeの各遺伝子の既知の機能を調べて、遺伝子活性の記録を作成した。さらに、M. pneumoniaeの内部で起こるすべての化学反応を特定し、この細菌の物理的構造のマッピングを行ない、最後にそれらすべての成果が1つに組み合わされた。
その結果、驚くほど複雑なシステムが明らかになった。M. pneumoniaeは、分子活性を制御する「スイッチ」として、たった8個の遺伝子しか必要としない。大腸菌ではこれが50個必要なことを考えると、この数はあまりに少ない。そのことから、何か他の、まだ知られていない制御プロセスの存在が考えられる。さらに、まとまって機能すると考えられていた遺伝子群は、実際にはそのような時もあるという程度で、個別に機能したり、予想外の構成で機能したりする場合もあった。
また、今回の研究では、染色体の実際の形状、すなわち、研究室で読み出される直線状のゲノムではなく、生きて活動しているゲノムの3次元的な配置が、遺伝子間の相互作用を決定する上で重要な役割を果たしていることが明らかになった。
{この翻訳は抄訳です}
参考論文: “Excavating the Functional Landscape of Bacterial Cells.” By Howard Ochman and Rahul Raghavan. Science, Vol. 326 Issue 5957, Nov. 27, 2009.

Science日本語版ハイライトはこちら
       [日本語版:ガリレオ-高橋朋子]
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