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« 藤原直哉5月時事解説・時局分析(後半・音声) | トップページ | ★全身の再生を司る遺伝子を制御するDNAのスイッチが発見される »

2019年5月26日 (日)

★マンモスの化石から細胞核が甦った!

★マンモスの化石から細胞核が甦った!
マンモスの化石から細胞核が甦った!:by近大 より転載します。
貼り付け開始

 

朝日新聞 &M
2万8千年前のマンモスの細胞核の動きを確認 
~ 太古のDNAで生命現象を再現、古生物科学の新たな扉を開く ~
---------------------------------------------------------------
https://www.asahi.com/and_M/pressrelease/pre_787870/
2019.03.11

 

 < 抜粋 >

 

 近畿大学生物理工学部 ならびに
 近畿大学先端技術総合研究所を中心とする、ロシア連邦サハ共和国科学アカデミー、
 東京農業大学、東京工業大学、国立環境研究所らの共同研究グループは、
 シベリア永久凍土中で2万8千年間眠っていたマンモス「Yuka」の
 化石から採取した筋肉組織等から細胞核を回収し、その一部が
 マウス卵子の中で新たな細胞核を形成しはじめることの観察に世界で初めて成功しました。

 

 

【 本件のポイント 】

 

 ● 化石から採取した細胞核が、マウス卵子の中で
   新たな細胞核を形成する様子を世界で初めて観察することに成功

 

 ● マンモスの細胞核が、永久凍土で2万8千年間生物学的活性を維持してきたことが判明

 

 ● マンモスDNAの損傷をマウス卵子が修復する可能性を示唆

 

 

【 本件の概要 】

 

 細胞核には生命の設計図「DNA」が含まれていますが、
 化石から得られた細胞核が生物学的に機能するのかはわかっていませんでした。
 そこで本研究では、シベリアで発見されたマンモスの体から骨髄と筋肉組織を採取し、
 さまざまな生物情報の解読、および細胞核の機能の復元に挑みました。

 

  雌のマンモス「 YUKA 」の化石

 

  https://static.sanyonews.jp/image/article/786x590/0/c/2/2/0c2238d200eba8adcf86de8aac04972e_1.jpg

 

 まず、遺伝情報についてアフリカゾウと比較し、
 マンモスがもつ特徴的なDNAやタンパク質の配列を確認しました。

 

 次に、タンパク質の保存状態について解析したところ、
 Yukaの筋肉組織は比較的良好な状態で、細胞核の成分が存在していることが示されました。
 そこで、筋肉組織から回収したマンモスの細胞核を、マウス卵子に注入し、
 マウス卵子を生かしたまま細胞核の動きを観察しました。

 

 その結果、マンモス細胞核が新たにマウス由来の細胞核タンパク質を取り込みはじめ、
 なかには細胞分裂をする直前の形になるものも存在しました。

 

 さらに、マンモス細胞核の一部が最終的にマウス卵子の細胞核の中に
 取り込まれる現象まで確認できました。

 

 本研究は、生物学的活性を保持している細胞核が
 マンモス化石中に存在することを世界で初めて実証した先駆的な成果であり、
 絶滅動物における生命現象の細胞レベルでの再現など、
 今後の古生物学と進化生物学における新たな発見が期待されます。

 

 

【 掲載誌 】
 雑誌名:”Scientific Reports”(インパクトファクター:4.122)
 論文名:Signs of biological activities of 28,000-year-old mammoth nuclei
     in mouse oocytes visualized by live-cell imaging
     (28,000年前のマンモス細胞核の生物学的活性の兆候をライブセルイメージングで視覚化)
 筆頭著者 = 山縣一夫准教授、永井宏平准教授、宮本裕史教授、安齋政幸准教授、
       加藤博己教授(近畿大学生物理工学部ならびに先端技術総合研究所)
 責任著者 = 入谷 明(近畿大学名誉教授)

 

 

【 研究の詳細 】

 

 1.マンモス「Yuka」のゲノム解析
 -----------------------------------------------------------------
 化石の遺伝情報をアフリカゾウと比較したところ、
 全体の0.7%にあたる約2,700万箇所の一塩基置換※が存在しました。
 また、その一部がマンモスにみられる特徴的なアミノ酸置換※を
 もたらしていることが判明しました。

 

  ※ 一塩基置換……DNAの塩基配列中に存在する1塩基の変異のこと。
  ※アミノ酸置換……一塩基置換などのDNAの変異により
    タンパク質のアミノ酸が他のアミノ酸に変異すること。

 

 2.マンモス試料(骨髄および筋肉組織)のタンパク質解析
 -----------------------------------------------------------------
 高性能の質量分析計(TripleTOF型)を用いて、
 マンモスから得たサンプルからタンパク質を解析し、
 これまでの記録(126種類)を大幅に上回る869種類のタンパク質の特定に成功しました。
 特定された中にはヒストンやラミンといった核内に存在するタンパク質が多く含まれており、
 筋肉・骨髄組織には細胞核を構成する成分が保持されていることが示されました。
 さらに、コラーゲンのアミノ酸配列中の脱アミド※の度合いを検討した結果、
 骨髄に比べ、筋肉組織の方がより良好な保存状態であることが示されました。

 

  ※脱アミド……タンパク質中のアスパラギンとグルタミンというアミノ酸から、
   アミドが脱離する反応のこと。
   コラーゲンの脱アミドの度合いは化石の保存状態に相関することが知られている。

 

 

 3.細胞核の選別と回収
 -----------------------------------------------------------------
 筋肉組織を破砕(ホモジナイズ)した後、
 DNAに対して強く反応する蛍光色素である「DAPI」によって染色された
 核様の構造物を選別・回収しました。更に、免疫細胞化学染色※を行ったところ、
 核内に存在するタンパク質「ヒストンH3」および
「ラミンB2」※が含まれていることがわかり、
 選別した核様の構造物が細胞核であることを確認しました。

 

  ※ 免疫細胞化学染色……抗原抗体反応を利用して組織中の特定の抗原物質を検出する手法。
  ※「ヒストンH3」および「ラミンB2」……
    ヒストンおよびラミンは細胞核内に存在する主要なタンパク質。
    ヒストンはDNAに結合し、ラミンは細胞核構造を支える。
    両者とも細胞核を検出する指標となる。

 

 

 4.体細胞核移植による細胞核の生物学的活性の解析
 -----------------------------------------------------------------
 回収したマンモスの筋肉由来の細胞核をマウス卵子へ移植し、
 ライブセルイメージング技術※を用いて観察したところ、
 マンモスの細胞核への「ヒストンH2B」の取り込み、
 そして核周辺における紡錘体※の形成、つまり細胞分裂の直前の姿が観察されました。
 さらに、マンモスの細胞核の一部が分離して移動し、
 マウス卵子の核に取り込まれていく姿を捉えることに世界で初めて成功しました。

 

  ※ライブセルイメージング技術……緑色蛍光タンパク質などを用いて、
    細胞内におけるタンパク質や構造を生きたまま
    連続的にタイムラプス観察をする手法。
    本研究では、ヒストンタンパク質を赤色に染めることで細胞核を、
    紡錘体関連タンパク質を緑色に染めることで紡錘体を可視化している。
  ※ 紡錘体……細胞分裂の際に細胞核を娘細胞に分離する細胞内構造体。
    専門的には、紡錘体が集合した娘細胞を「分裂期染色体」と呼び、
    分裂の直前の様子であることを示す。

 

  
  実験概要図、及びライブイメージ写真
  http://www.keguanjp.com/kgjp_keji/imgs/2019/03/20190315_1.pdf

 

 

 5.マンモスDNAの損傷の評価
 -----------------------------------------------------------------
 DNAが細胞核内で損傷すると、周辺にある「ヒストンγH2A.X」がリン酸化されます。
 そのリン酸化されたヒストンを認識する抗体に蛍光物質をつけることで、
 生かしたまま損傷程度を測定することに初めて成功しました。
 また本研究により、マウス卵子のもつ優れたDNA修復機構により
 損傷が修復される可能性が示されました。
 マウス卵子がDNAの修復機能を備えていることは既に確認されていましたが、
 マウス卵子を生かしたまま修復の程度を測定する手法を考案したことと、
 それを用いて化石由来の損傷したDNAが実際に修復されている可能性を
 科学的に示したのは今回が初めてです。

 

 

フロントランナーVol.45
困難だからこそ挑戦する意義がある!
~ クローン技術でマンモスを現代に蘇らせる ~
近畿大学先端技術総合研究所 教授 加藤 博己
------------------------------------------------------
http://s-park.wao.ne.jp/archives/2239
2015-02-03

 

 ※ 実験着手時の記事

 

 

近畿大学先端技術総合研究所
加藤博巳
------------------------------------------------------
http://reproduction.jp/jrd/jpage/vol47/470605.html
JRD2001年12月号(Vol. 47, No. 6)掲載

 

 

ジュラシックパーク実現の第一歩が成功した。と云う実験。

 

 

 

                            nueq

 

貼り付け終わり、※ニュークさん解説。

 

 

 

*興味津々!
 凄い(=・ω・=)にゃ~♥

 

 ワクワクしますね(^^♪

 

 

 

 

以上は「タマちゃんの暇つぶし」より
将来はクローンのマンモスも可能になりそうです。             以上

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