博士ニートまとめ

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    カテゴリ:科学 > 動物

    1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/06/03(水) 17:17:03.27 ID:CAP_USER
    →アンボイナガイは特殊なインスリンを毒として使用する
    →毒インスリンは即効性があり極めて強力
    →毒インスリンの持つ即効性を取り入れたハイブリッドインスリンは人間にも優れた効果を発揮する

    アンボイナガイ(イモガイ科)は、狩りで強力な毒を使う「海の殺し屋」として知られています。
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    アンボイナガイの分泌する毒の正体は強力なインスリンであり、その毒インスリンに触れた小魚は低血糖のショックを起こして気絶してしまうのです。

    そして気絶した小魚は、アンボイナガイによってゆっくりと丸呑みにされます。
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    2015年にこの毒インスリンの存在が発見されてから、研究者たちは、この強力な毒インスリンを人間の糖尿病治療に役立てないか考えてきました。

    そして今回の研究によって、毒インスリンと人間のインスリンを合成したハイブリッドインスリンが作成され、ついにその目的を達成。この新しいインスリンは、毒のもつ即効性と人間に対する高い親和性を併せ持ち、優れた血糖低下作用を示したとのこと。

    しかしハイブリッドといっても、合成の方法は様々です。

    研究者たちはどのような方法で毒を薬に変えたのでしょうか?

    ■インスリンが毒になる仕組み

    人間の体の中で働くインスリンは通常、凝集された状態ですい臓に保管されています。
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    そして血糖値の上昇を確認すると、凝集体から一つ一つ、インスリンが離れていき、血糖値を下げていきます。

    しかしこの凝集状態からの分離プロセスには1時間ほどの時間がかかることが知られており、食後の急速な血糖上昇にしばしば対応できません。

    一方、小魚狩りに使われる毒インスリンは、通常のインスリンに比べて非常に小さな構造をしていることが知られており、凝集体を作らず、小魚のエラから侵入すると即座に低血糖を誘発させます。

    この強力な即効性のお陰で、インスリンは毒として機能することができるのです。

    小魚専用だった毒インスリンを改造してヒトでの効果をもたせる

    ■小魚専用だった毒インスリンを改造してヒトでの効果をもたせる

    ただ残念なことに、アンボイナガイから毒インスリンを抽出しても、直ぐには人間には使えませんでした。
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    アンボイナガイの毒インスリンは獲物である小魚に対して効き目を発生させるように特化して作られており、人間に対する効果は限定的だったからです。

    そこで研究者は、毒インスリンの効能部位を切り取り、人間のインスリンから凝集能力を奪ったものに結合させた、毒インスリンと人間のインスリンのハイブリッドインスリンを作りました。

    このハイブリッドインスリンは、ミニインスリンと名付けられ、ラットを使った実験において、通常の人間のインスリンと同じレベルの血糖低下作用を、より短時間で発揮できたとのこと。

    研究チームのChou氏は「ミニインスリンは既存のインスリンに比べて小さいため合成が容易であるだけでなく強力で即効性がある」と述べ、新世代の糖尿病治療薬になると期待をにじませました。

    また今回の研究は、思いもよらない生物が、人類の主要な疾患の治療薬を提供してくれることを示しました。

    このことは人類が、生物の種の保存の重要性を再考するきっかけになるかもしれません。

    今どこかでひっそりと絶滅した生物が、私たちの未来を救う生物だった可能性も十分に考えられるのです。

    研究結果はアメリカ、ユタ大学のXiaochun Xiong氏らによってまとめられ、6月1日に学術雑誌「Nature Structural&Molecular Biology」に掲載されました。

    A structurally minimized yet fully active insulin based on cone-snail venom insulin principles
    https://www.nature.com/articles/s41594-020-0430-8

    https://nazology.net/archives/61521
    【【研究】海の殺し屋”イモガイ”の「毒」が人間の糖尿病に効果あり! 毒薬変じて薬となる】の続きを読む

    1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/05/29(金) 15:53:52.48 ID:CAP_USER
    新型コロナウイルスの影響で繁華街のゴミが減り、人間の居住区にも野生動物が出没し始めています。国によっては、キツネやヤギが都会をうろついている地域もあるようです。
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    日本でも、ひと気のなくなった市街地にカラスが押し寄せつつあります。知能が高いカラスは、他の動物と違って厄介です。

    コロナの終息後、人が街に戻り始めたら、多くの動物たちは大人しく元の場所に帰ってくれるでしょうが、カラスはそうはいきません。

    米・ワシントン大学が2011年に発表した研究によると、カラスは攻撃をしてきた人の顔を記憶して、仲間に伝え広げることができるのです。

    さらに同研究では、カラスの恐るべき執念深さが明らかにされています。

    ■カラスは「危険人物」の顔を記憶できる

    この研究は、野生のカラスを5年間にわたり追跡調査したものです。

    研究チームは、シアトル近郊の5ヶ所でそれぞれ、野生のカラスを7〜15羽ほど捕獲し、一時的に檻に入れてバンドで縛り、それから野生に帰しました。カラスを捕獲する際、研究員は人の顔をかたどったゴムマスクを装着しています。

    カラスが檻の中で捕獲されている間、仲間はその周囲を飛び回って、警戒音のような鳴き声を発していました。

    その後、ゴムマスクに対するカラスの反応をテストした結果、最初の2週間、マスクをつけた研究員は、5ヶ所で遭遇した約26%のカラスに敵意を抱かれ、攻撃対象にされたのです。

    マスクを別の顔に取り替えると、カラスの攻撃は急に止み、まったく反応しなくなりました。

    これはカラスが、捕獲した人の顔を覚えていることを証明しています。
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    ■カラスは危険人物の情報を仲間に拡散する

    調査期間が長くなるにつれて、マスクに攻撃を仕掛けるカラスの数は増えていきました。

    実験開始から1年後には約30%、3年後には約66%のカラスが攻撃に参加したのです。その割合は、時間が経つごとに増え続けています。

    また興味深いことに、カラスの敵意は、マスクを定期的に見なくても持続していました。実験では、マスクを1年ほど見せていなかったにもかかわらず、そのマスクに遭遇した途端、カラスたちは即座に攻撃を開始したのです。

    これはカラスが、危険人物の情報を仲間に拡散できること、および驚異的な長期記憶を持つことを意味します。

    さらにチームは、捕獲時の後に生まれたカラスたちが、マスクにどう反応するかも調べました。

    結果、若いカラスたちは、親や仲間たちがマスクに攻撃するのを見て、自らもマスクに敵意を抱くようになったのです。その傾向は、親鳥と離れて自立した後でも継続していました。

    一族の恨みは後の世代に綿々と受け継がれていたのです。

    どうやら市街地のカラス対策は、穏便に行ったほうが良さそうです。

    研究は、2011年6月29日付けで「Proceedings of the Royal Society B」に発表されたものです。

    https://nazology.net/archives/61052
    【【生物】カラスは「危険人物」の顔を覚えて、仲間に拡散できるという研究】の続きを読む

    1: 朝一から閉店までφ ★ 2020/04/21(火) 19:02:12.12 ID:CAP_USER
    2020.04.10 FRI 12:00

    クラゲに電気装置を取り付けて、その遊泳速度を3倍に増大させたという研究成果が発表された。この一見シンプルに見える研究が、ロボット工学におけるエネルギーの問題への新たなアプローチとして注目されている。これにより、いつの日か海を漂う“脳をもつクラゲ”たちが、水質調査のためのセンサーネットワークとなる日がくるかもしれない。

    TEXT BY MATT SIMON
    TRANSLATION BY MIHO AMANO/GALILEO

    この言い方に悪気はないのだが、ロボット工学者は動物界において何の成果も得られていない。鳥は難なく空を飛び回るのに、人工のドローンは空から真っ逆さまに落ちる。人間は2本足で優雅にバランスをとるが、ヒト型ロボットはぶざまに倒れてしまう。ロボット工学者たちが進化の驚異に近づくには、膨大な努力が必要なのだ。

    しかし、勝てないなら“ハック”してしまう手もある。カリフォルニア工科大学とスタンフォード大学の研究者は、科学技術誌『Science Advances』で2020年1月29日に発表した論文で、クラゲにマイクロチップと電極を取り付けて、遊泳速度を大幅に速めた仕組みについて説明している。

    秒速2cmだったクラゲの遊泳スピードを秒速6cmまで速めたこの仕組みは、バイオニッククラゲへの第一歩だ。科学者たちは、このクラゲを海の水質をサンプリングするための浮遊するセンサーネットワークとして利用するかもしれない。より広い意味で言えば、地球上に生命が誕生して以来、進化の過程で生まれなかった力を動物に与えるための動きだとも言える。




    クラゲが「最適な被験者」である理由
         ===== 後略 =====
    全文は下記URLで
    https://wired.jp/2020/04/10/a-bionic-jellyfish/
    【生きたクラゲを電気的に“ハック”して3倍速で泳がせる: 驚きの実験がロボット工学にもたらす可能性(動画あり)】の続きを読む

    1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/04/12(日) 12:42:01.11 ID:CAP_USER
    →ホヤが驚いて呼吸停止する仕組みが解明された
    →呼吸を促す繊毛運動が停止するのは、生物がもつ刺激変換器が反応するからだった

    あまりにもビックリすると、息が一瞬止まることがありますよね。
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    実は、驚いて息を止めてしまうのは人間だけではありません。海産動物であるホヤも驚きで息を止めてしまうことがあるのです。

    これまで、ホヤが息を止めてしまう仕組みは謎でしたが、日本の弘前大学農学部生命科学部の西野敦雄准教授らは、その仕組みを解明しました。

    ホヤの呼吸停止は、ヒトの脳や免疫系で重要な役割をもつ受容体が、繊毛の動きを止めることから生じていたのです。

    研究の詳細は、3月27日「Journal of Experimental Biology 」誌に掲載されています。

    An α7-related nicotinic acetylcholine receptor mediates the ciliary arrest response in pharyngeal gill slits of Ciona
    https://jeb.biologists.org/content/early/2020/03/27/jeb.209320

    ■ホヤは繊毛運動によって呼吸している

    ホヤとは海に生息する海産動物です。貝だと思われがちですが、実は動物に近い脊索動物の一種として分類されています。

    心臓、生殖器官、神経節、消化器官などを持っており、生物学の研究材料として有用な存在です。

    ホヤは「入水孔」から新鮮な水を取りこみ、酸素とエサを摂取したあと、「出水孔」から不要になった水と糞を一緒に排出します。
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    つまり、ホヤにとっての「呼吸」とは、入水孔から出水孔に至るまでの一連の水流だと言えるでしょう。

    そして、この水流を生み出しているのが、ホヤのえらに無数に生えている「繊毛」です。

    繊毛は細胞小器官の1つで、毛のような見た目をしています。これらが激しく動く(繊毛運動)ことで、水流が生まれ呼吸できているのです。

    実は、この繊毛は多くの生物が備えている普遍的な生理機能です。

    例えば、人間の場合、腎臓から尿を掻き流す時や、気管に入り込んだ異物を掻き流す時に、繊毛運動が起きています。

    ■ホヤを驚かせると呼吸が止まる

    ホヤの入水孔や出水孔など敏感な部分を触って驚かせると、繊毛運動が急に止まることがあります。繊毛運動が止まるので、当然、呼吸も止まります。
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    この作用自体は以前から知られていましたが、その仕組みの詳細は不明でした。これは、他の生物の繊毛運動停止にも共通することです。

    この点を調査するために、西野氏らはホヤのえら組織を使った実験を行ないました。

    実験では、繊毛運動を継続させた状態で、繊毛細胞を露出させました。

    そして、その部分に神経伝達物質であるアセチルコリンを噴射することで、効率的に繊毛運動を停止できることを発見しました。

    さらに、アセチルコリンを感知する遺伝子を分析することで、ホヤが持つ「α7型アセチルコリン受容体」こそが、神経入力に応じて繊毛停止反応を引き起こすと原因だと判明したのです。

    受容体とは、刺激を情報に変換する構造のことです。ですから、ホヤが驚いたときの刺激が特定の受容体に伝わり情報に変換され、その情報が繊毛を停止させたことになります。

    「α7型アセチルコリン受容体」は、人間においては脳や免疫系の細胞に対して機能しており、アルツハイマー病や統合失調症、記憶の形成、ガンの進行などにも関与しています。

    また、繊毛運動の破綻は、「腎嚢胞」などの病気の原因になります。ですから、その仕組みの解明は、今後の医療に大きく役立つと考えられています。

    https://nazology.net/archives/56459
    【【研究】ホヤを驚かせると息が止まる仕組みを解明】の続きを読む

    1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/03/09(月) 12:11:11.02 ID:CAP_USER
    新型コロナウイルス(COVID-19、以下、新型コロナ)が世界中で猛威をふるっているが、このウイルスはSARS(SARSr-CoV、重症急性呼吸器症候群)と同じ人獣共通感染症(Zoonosis)だ。こうしたウイルスの自然宿主(最初にウイルスにかかった生物)はコウモリとされているが、なぜコウモリ起源のウイルスがこんなに多いのだろうか。

    ■コウモリが感染させるウイルス

     人獣共通感染症はヒトの感染症の60%以上を占める。世界で毎年約10億人が病気になり、数百万人が死ぬ病気だ。人獣共通感染症では、野生生物を自然宿主にしていた病原体(ウイルス)が、家畜などの脊椎動物や昆虫などの無脊椎動物を経由し、あるいは直接にヒトへ感染して広がっていく。

    自然宿主にはコウモリが多く、コウモリの次は霊長類、齧歯類の順になるようだ。また、世界で新たな人獣共通感染症が発生するリスクの高い地域としては、コウモリはアジアの一部と中南米で多く、霊長類は中米、アフリカ、東南アジアに集中し、齧歯類は北米、南米、中央アフリカの一部と予測されている(>>2�。

    (中略)

    ■コウモリはウイルスの貯水池

     コウモリという生物の特徴は、その種類の多さだ。哺乳類の種類の約20%がコウモリとされ、その種類は900種を超えるが、環境破壊のせいで絶滅危惧種も多い。分布域も広く、哺乳類ではヒトとネズミなどの齧歯類、クジラ類と同様、地球上の広い範囲に棲息している。

     また、哺乳類の進化の中では比較的プリミティブな生物で、多くの哺乳類が持つ遺伝的特質の原型を持っている。つまり、コウモリの古い形質の遺伝子で保存されてきたウイルスは、変異すると他の哺乳類へ感染する能力を持ちやすいことになる。

     種類によってはかなりの長距離を飛翔するのもコウモリの特徴だ。つまり、ウイルスを広い範囲に感染させる能力を持っている。広範囲に多種多様なコウモリが分布し、広大な空間を移動するわけだ。

     また、多くの種類のコウモリは冬眠することが知られている。ウイルスもコウモリとともに越冬し、長い期間、生きながらえることができる。また、コウモリ自体の寿命も長く、30年以上も生きる種もいる。こうした意味でもコウモリはウイルスの貯水池になるのだろう。

     ヒトのトコジラミがコウモリ由来だったように、コウモリは哺乳類の血液を吸うダニやシラミなどを媒介しやすい。こうした寄生虫からウイルスが感染することも多い。

     さらにコウモリは、あまり清潔ではない湿った洞窟や木の洞などに集団で棲息する種が多い。そもそもコウモリの個体数は多く、こうした集団が密集することでウイルス感染のパンデミックを起こしやすい。また、容易に捕まえることができるので食用にする地域もある。

     コウモリの認知やセンシング、コミュニケーション手段はエコーロケーション(反響定位)だ。口から発する超音波が跳ね返ってくることで、飛行したり位置を認知したりする。その際に飛び散る唾液などを介してウイルスが感染しやすくなる。

    続きはソースで  
    https://news.yahoo.co.jp/byline/ishidamasahiko/20200303-00165778/
    【【医学】「コウモリ」はなぜ「ウイルスの貯水池」なのか】の続きを読む

    1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/03/26(木) 14:25:59.09 ID:CAP_USER
    →温かさを感じる神経は存在しない
    →存在するのは、どれだけ冷たいかを感じる神経と、火傷レベルの熱を感知する神経だった
    →対になる感覚を片方の神経に任せることは理にかなっている

    古くから、人間の手足が寒暖を感じるのは、温かさを感じる神経と冷たさを感じる神経の2つがあるからだと信じられてきました。

    近年の研究でもこの説は支持されていましたが、一部の研究者はこの平穏な結果に不満でした。

    というのも、手足における冷たさを感じる神経の感度があまりにも強すぎて、温かさを感じる神経をほぼ圧倒していたからです。

    保守的な研究者はそれでも、氷河期を何度も経験した哺乳類にとって、冷たさを感じる神経が優勢なのは仕方がない、と考えていました。

    しかし今回、前衛的なドイツの研究者たちによって「手足では、冷たさを感じる神経が優勢なのではなく、そもそも冷たさを感じる神経しか存在しない」とする研究結果が提示されました。

    実験結果が本物なら、これまで私たちが感じてきた「暖かさ」や「温もり」とは何だったのでしょうか?

    研究内容はマックスデルブリュック分子医学センターのリカルド・パリシオ・モンテシノス氏らによってまとめられ、3月23日に神経学分野において権威ある学術雑誌「Neuron」に掲載されました。

    The Sensory Coding of Warm Perception
    https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30186-0#

    続きはソースで

    https://nazology.net/archives/54971
    【【研究】「温かさを感じる神経細胞は存在しない」という衝撃的な事実が判明】の続きを読む

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