「生物チャレンジ」(兼国際生物学オリンピック国内予選)はついに応募締め切り直前6月10日(火)!第一次試験開催日は7月20日(日)。地上にだけ生命がいるのではないの講演内容をupいたします。時間もまとめる能力もございませんのでかいつまんだメモ書き程度のものになりますが至らぬ所はご了承のほど。雰囲気程度でも伝われば...と思います。堀越弘毅(海洋研究開発機構)・海は地球表面の4分の3を占め,しかもその大部分は深海である。5000m以上の深海になれば水圧は500気圧以上,水温は低いところで−4〜2°C,熱水噴出孔など高いところでは100°Cを超える。いった世界がむしろ地球の大部分であって,われわれの知っている陸地や浅い海はほんの一部でしかない。・しんかい6500やかいこう(11000mまで潜水可能)の話。「有人で8時間潜るがトイレなし」など・シンカイコシオリエビ...ゆでてもいないのに赤い。硫化水素臭くて食べるのは無理。この深さの厳しい条件下で動物がすんでいるというのはすごい発見だったのに,潜ったクルーは「エビがいます」というだけで,あわや採集せずに帰還するところだった。・深海の泥には貝殻は残らない。高水圧の下では溶けてしまう。泥の中にすんでいる細菌の99.9%は今の技術では培養できず,その原因・解決法は10年かけても全然わからなかったが突然,トリプトファンの取り込みに障害が生じるためだとわかった。・高活性セルラーゼ生産菌が発見された。ふつうは分解できない生のセルロースも分解できる。・高圧を保てるチタン製の球を深海に沈めて,深海魚を採集,コンゴウアナゴの飼育に成功。・「掘削船ちきゅう」...戦艦大和なみにでかい。燃料代がやたらかかるのだが,昔の安い相場で計算した予算しかおりないので全然使えていない。アメリカなどがタダで使おうと狙っているが,なんとかうまく活用したい。・細菌の大きさはふつう1μmくらいなのだが,深海の泥の中には100nmくらいのが見つかる。ある研究をするためには創造性のある人,あった人の研究を徹底的にまねしてみること」パスツール「科学の発展を阻害するものは“かくあらねばならない”という思いこみだ」。・深海という未知の世界を研究する上では,DNAで支配されない,タンパク質のみの生物などが存在する可能性すら否定すべきではない。・深海の生物にとっての時間というのは大きなテーマの1つである。・高度...約400km・温度は日の当たるところが120°C,日陰がー150°C。・秒速約8kmで地球の周りを旋回,約90分で1周。・滞在は2週間〜6ヶ月。◆国際宇宙ステーション・日米ロ英仏独伊ブラジル加スイススペイン...など16か国が参加。・完成時の大きさはサッカー場より少し大きいくらい。・「きぼう」は前回の土井さん+今回の星出さん+次の1回の作業で完成。・中では特殊な衣服は必要ない。打ち上げと帰還のときはあのオレンジ色の耐火性をもった通称“パンプキンスーツ”を着る。船外活動のときは当然宇宙服。・スペースシャトル内では2段ベッド。宇宙ステーションでは狭いけれどいちおう個室的環境が用意されている。・トイレはとても使いづらく,1度しくじればとんでもないことになるので事前に入念な訓練が積み重ねられる。・酸素はどうやって確保されているの?水を分解して酸素を作っている。同時に,人間が排出した二酸化炭素を吸収するしくみもある。トレイと荷重力実験用回転テーブルこの両方が揃うことで,重力以外の条件を揃えた対照実験が可能になる。・これまでは宇宙実験をして,地上に帰ってきた後分析して色々なことがわかったのが,これからは実験と同時にリアルタイムでわかるようになる。それも,つくばのコールセンターが拠点になる。生命は地球表層の環境に適応してロバストな(適応能力を備えた)システムである生命のしくみをつくりあげてきた。成長キュウリのペグ形成...種皮を押さえながら胚軸を成長させて種皮から抜け出す役割を持つ。・発芽後に横になった根と胚軸の境界域の下側にできる。・上側のペグ形成が重力によってネガティブに制御されている内皮細胞が重力感受し,上側でオーキシンのレベルが減少。水平に伸びる側根がまちまちの方向に伸びる。対照実験としてA8細胞(肝臓由来)の増殖と併せて観察する。第3卵割が赤道面で起こる等割になり,胞胚腔は動物極寄りではなく胚の中央にできる。原口は「やや植物極寄り」ではなくずっと植物極側にできる。その後オタマジャクシに発生した時点では外見上全く正常に成長している。→タンパク質合成より分解が優勢になり筋肉が減少する。・筋萎縮を引き起こすユビキチンリガーゼの阻害によって老人などの寝たきり予防法が見つかる可能性。・マウスの尾を上から吊り上げて後肢が下につかないようにする「尾部懸垂」実験をすると微少重力下と同様に骨量が減少する。これがOPNノックアウト個体だと,骨量が減少しない。※「重力を感知して骨量を増やす遺伝子がはたらかなくて無重力だと骨量が減る」ではなくて「無重力を感知して骨量を減らす遺伝子がはたらく」なんですね。シャトル蛋白でありBMP(骨形成因子)アンタゴニスト(拮抗物質,阻害剤)のCIZ(シズ)が重力感受に必要である。・交感神経ブロッカーPropranololは尾部懸垂による骨量減少を抑制する。交感神経は骨吸収(促進)と骨形成(抑制)の両面で機能する。※「寝る子は育つ」,成長ホルモンは寝ている間によく分泌されるといいますが,起きている間にはたらく交感神経が逆のはたらきをしていることも関係しているかもしれませんね。宇宙実験の計画,実現まで幾度の延期を含め14年かかったがその間にも絶えず改良進歩を重ね,装置の重さは23分の1,精度は100倍になった。間もなく精度が1000倍のものができる。担当クルーに前もって実験の意味と具体的操作手順をマスターしてもらう・打ち上げが予定通りに行われること自体めったにない。1日でもずれれば実験材料は使い物にならないのでどんなケースになっても対応できるように実験材料のバックアップを万全にしておかなければならない。...スペースシャトルでの実績で世界をリード。・動物発生...メダカの発生研究は宇宙環境で世代交代に成功した脊椎動物唯一の例。...日本は研究者層が厚く有望。※個々の微少重力の影響事例の解説は遺伝子の形質発現のしくみに関する図解が主で高校生物なら「生物II」の形質発現の範囲を一通りマスターしてないと理解するのはちょっときついレベルの講演でしたが宇宙実験には地上での学問や技術に直結する意義があることそれの実現に情熱を傾ける研究者の皆さんの熱さが伝わってくる浅島先生の講演でした。計画のはじまりからスペースシャトル事故などによる延期などがあり十数年を費やしてようやく今に至った,これまでの宇宙実験は一発勝負で絶対に失敗できないために入念に万難を排する準備をしたきたくだりはシビアな条件で仕事をする緊張感がエキサイティングでしたし計画に希望をもちながらも間に合わずに退官していった人たちの分も頑張らなければならないという使命や決意についてもこういった最前線の研究者の皆さんの熱意や夢がもっと広く知られたら(まさに『プロジェクトX』の世界ですね)科学への理解が広まるし,研究者を志す若者も増えるんじゃないかなと思いました。最後は,国際生物オリンピック日本委員会の委員長である毛利英雄先生から「国際生物オリンピックについて」紹介。先生の経歴,鞭毛などの運動にかかわる微小管タンパクチューブリンの発見にまつわるお話もありました。以上,メモというか走り書きのような要約でしたが少しでもシンポジウムの様子・内容が伝われば幸いです。個々の具体的内容について誤りも多々あるかもしれませんが概要がつかめる程度にお考えいただいてお読みいただければと思います。※少しでも興味深かった,参考になったという方はクリックしていただけるとありがたく存じます。※国際生物学オリンピック公式テキスト。コンテスト)リンク集2もりちか先生(原色いきものずかん)pixivページD.D.のたわごと(姉妹サイト)ハカセといふ生物(研究者マンガ。→Amazon/~\Fujisan.co.jpへ。