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バイオテック

東大の研究チーム、「人工細胞」の作成に成功 17

ストーリー by reo
キャシャーンがやらねば 部門より

ある Anonymous Coward 曰く、

東京大学大学院総合文化研究科複雑系生命システム研究センターの菅原特任研究員らのグループが、人工細胞を有機化学的方法によって構築することに世界で初めて成功したそうだ (プレスリリース PDF日本経済新聞の記事doi:10.1038/nchem.1127より) 。

2009 年にノーベル賞生理学・医学賞を受賞したショスタックらが 2001 年に提唱した「生命活動」の要件を満たす細胞とのこと。生命活動の要件は「外界から内部を守る細胞膜 (境界) が存在し、その中に遺伝子 (情報) が存在し、さらに内部にある酵素 (触媒) が細胞を維持する代謝や細胞分裂による増殖を行う」というもので、今回作成された細胞はこれらを満たすものになるという。

同グループではすでに「境界」および「触媒」を持つ構造体の作成に成功しており、今回は単純な熱サイクルで DNA を増幅できる PCR (ポリメラーゼ連鎖反応) を用いた DNA を加えることで、生命活動の要件を満たすことに成功したという。作成された人工細胞モデルは非常に単純なものであるが、生存競争のような活動が見られた (DNA の複製がうまく行われた細胞ほど、その後の自己生産が効率的に進行した) という。

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  • by phason (22006) <lepton@dream.com> on 2011年09月08日 12時03分 (#2016628) 日記

    報道記事なんかもそうなんですが,今回の論文の一番重要な部分の説明が抜けてるんですよね.

    この手の模擬原始細胞(model protocell)の研究の歴史は長く,様々なものが作られてきました.
    「細胞」としての要件はまあいろいろあるのですが,

    (1) 情報を運ぶ主体の増幅
    (2)外界と区別する膜の増幅と分裂

    の2点が重要になってきます.
    1は地球上の生物で言えばDNA(ウィルスなどではRNA)の複製に当たります.2の方は細胞膜が増えて二つ以上に千切れることで数を増やす過程です.生物の場合,これらは同時に起こります(DNAが複製され,それが分配され細胞が分裂する).

    さて,今までの模擬細胞では例えば,

    ・人工細胞膜内でDNAなどの増幅を行う系(1を満たす)
    ・溶液中に細胞膜の前駆体を溶かしておくと,細胞内の触媒で分解され細胞膜を作る物質に変換,細胞膜がどんどん増え,勝手に千切れて増える系(2を満たす)

    などが作られています.ですがこれらの系では,1だけとか2だけが起こったり,1と2が別個に勝手に起こっているだけです.

    では今回の系,何がポイントになるかというと,DNAの増幅が細胞の分裂を促進する,つまり1が2と(多少)連動している,という点です.
    細胞膜の増殖自体は,溶液中の前駆体をベシクル(人工膜分子が,細胞に似た二重膜の球体を作っているもの)内に存在する触媒が分解して膜分子に変換し増えていく,と言う従来からあるものと同じです.
    また情報担体の増幅も,人工細胞内のDNAポリメラーゼが原料を繋げてDNAを複製していくだけです.
    さて,今回の系では,細胞膜を作っている分子内にカチオン部分が存在します.複製されたDNAが増えてくると,DNAの負に帯電した部分がこの膜分子にくっつき,その二重膜構造を崩してフレキシブルにします.すると,元々は大きな球体だったベシクルが,そのゆるんだ部分から変形してぽこっと一部が膨らんだ形となり,そのうち二つの球体へと分裂します.つまり,DNAの増幅が,細胞数の増幅をアシストするわけです.
    これにより,単にベシクルの数が増えるだけではなく,また単に情報を担う物質が増えるだけでもなく,

    ベシクルが巨大化する

    内部では情報を担う分子の数が増える

    情報を担う分子が十分増えると,ベシクルが分裂する(正確には,分裂しやすくなる)

    全体が増殖する

    という,情報複製と細胞複製が連動して起きる,という事になるわけです.
    #まあ,現状では,アシスト程度なんでベシクルだけでも分裂していくんですが.

    人工生命なんぞへはまだまだ先が長いわけですが,今までよりまた一歩進んだよ,と.

  • by Anonymous Coward on 2011年09月08日 20時19分 (#2016867)

    このような研究では、生み出したものを厳格に隔離出来ていることを真に祈ります・・

  • by Anonymous Coward on 2011年09月08日 11時32分 (#2016609)

    人工生命だとっ!?なんだ ただの神か [google.co.jp]

  • by Anonymous Coward on 2011年09月08日 13時08分 (#2016678)

    妖怪人間が生まれるのももうすぐですねっ!

    • とりあえず、原核生物を目指した研究で一歩前進という感じなので、ここからベム・ベラ・ベロに進むために越えなければならないハードルがまだいくつか。

      次のステップの真核生物は、かなりハードルが高そうな気がします。地球の歴史では、最初に生命が生まれてから真核生物が誕生するまで、10億年くらいかかったのだったかな。(諸説あり)

      親コメント
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未知のハックに一心不乱に取り組んだ結果、私は自然の法則を変えてしまった -- あるハッカー

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