2008-12-20
中心体はＲＮＡ･ＤＮＡ登場以前の原始的複製機構では？
この画像は鞭毛基部体（中心子）構築の研究からお借りしました
中心子(centriole)は中心体に含まれるオルガネラで、微小管構造の形成に重要な働きをしています（図１）。９組の３連微小管が円筒状に並んだこの構造は、既存のものから出芽するように新しいものが形成されます。この不思議な自己複製の機構は全く未解明で、細胞生物学の最大の謎とされています。中心子だけでも約２００種類の蛋白質が含まれていますので、形成機構を研究するには突然変異株を用いる方法が有効です。しかし、多細胞の動物では、中心子を欠いた突然変異株は生存できないという大きな問題があります。( 鞭毛基部体（中心子）構築の研究から引用）
中心体の複製機構を調べていると、明確な複製機構が存在せず、数多くのタンパク質が有機的に関係している様子が浮かび上がってきます。この仕組みを調べているうちに中心体の複製機構は、ＲＮＡ・ＤＮＡといった高度なタンパク質合成過程以前の、原始的な複製機構の名残ではないかと思えてきました。
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細胞分裂のタイミングは、どのように決められるのか？
※ユーグレナ藻
細胞分裂とは、生殖の起源であり、生命にとって最も基本的な活動です 
細胞たちは、いったいどのようなタイミングor条件下で、分裂を開始するのでしょうか 
例えば、十分に栄養を蓄えて体積が約２倍になったら？ たぶん、そうした内識機能（内部認識）だけでなく、これから分裂して増殖しても大丈夫そうか？ というような外識機能（外部認識）も関わっているのだろうと推測します。
では、細胞分裂は、具体的にどのようにコントロールされているのでしょうか
単細胞生物の事例で考えてみたいと思います 
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膜の進化を探る
生体膜が生命の起源の大きな要素であったことは間違いないでしょう。タンパク質やヌクレオチドを包んでいる膜は、どのように進化してきたのでしょうか？
今日はその謎に迫ってみます。
＜脂質二重層：ウィキペディアより＞
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RNAの原型？？～リン脂質とヌクレオチドの複合体～
みなさん お久しぶりです 
もうすぐクリスマスです 
が、 生物史の追求は止まりません 
１１月のなんでや劇場は生物史でした 
みなさんもちろん、
11/23なんでや劇場レポート１ 11/23なんでや劇場レポート２ 11/23なんでや劇場レポート３
は、もう読まれましたよね
そのとき、思ったのです 🙄
細胞分裂の統合役とも言うべき『中心体』が、ヌクレオチドとタンパク質の複合体である
じゃあ、細胞膜の材料であるリン脂質と、ヌクレオチドは結合しないのかな？
この謎を解く鍵は意外にも 
RNAにありました
画像はコチラから頂きました
えっ 
リン脂質とヌクレオチドの複合体と、RNAとどんな関係があるの 
気になる続きはぽちっ 
と押していただいてから 
代謝とヌクレオチド
画像はコチラからお借りしました。
masamuneです 8) 。挿絵はサウナで新陳代謝してますが、今回は細胞内での代謝について書こうと思います。
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原始生命の誕生～膜が先か？ヌクレオチドが先か？
生命の起源において正確には、膜が先なのか？その中身が先なのか？というのは、あまり意味を成さない。なぜならば、おそらく原初はそれらが不安定に共同として存在していたに過ぎないと考えられるからである。
しかし、概ね生体としての安定度を高める方向の進化がかつてあったはずで、現在現存する安定している生命体の起点を確定しておく事は、今後における追求の方向性の幹にも繋がると思い、一旦仮説として提案しておきたい。
その辺の参考になる記事がるいネット「原始生命の誕生～膜が先か？ヌクレオチドが先か？」に詳しいので引用したい。
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古細菌の細胞膜
（図は古細菌の一種halobacteria）
真正細菌や真核生物とならんで、ひとつのドメイン（生物界）を形作る古細菌。進化系統樹としては、下図のとおり「共通祖先がまず真正細菌と原始古細菌に進化し、その後原始古細菌から古細菌と真核生物が分かれた」（ http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%A4%E7%B4%B0%E8%8F%8C ）とされています。（下図の”Archaea”というのが古細菌）
したがって古細菌は、われわれ真核生物にとって直接の祖先ではなく、あくまで傍系ということになります。しかし、真正細菌と真核生物の性質を合わせもつ古細菌は、謎の多い始源生物の有り様や、その進化過程を考える上では、欠かせない存在となっています。そこで今回は古細菌の細胞膜について、です。
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ＧＴＰ、ＧＤＰの接着機能
ＧＴＰやＧＤＰがチューブリンを重合させる接着剤の機能を持つとありましたが、今回はその謎に迫ります。
ヌクレオチドって単体でも機能しているとはつい最近まで知りませんでした。
ヌクレオチドの一つＧＴＰとは何かウィキペディアによると
ＧＴＰ＝グアノシン三リン酸（グアノシンさんリンさん、guanosine triphosphate）は生物体内に存在するヌクレオチドである。正式名はグアノシン-5′-三リン酸、普通は略称 GTP で呼ばれる。分子量 523.18。
グアノシン二リン酸 (GDP) からアデノシン三リン酸 (ATP) のリン酸を受容して生合成される。類似した構造を持つ ATP が生物体内で高エネルギーリン酸結合のエネルギーを利用して、様々な生合成や輸送、運動などの反応に用いられるのに対し、GTP は主として細胞内シグナル伝達やタンパク質の機能の調節に用いられる。
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『Ｐ』の秘密（リンって、なに？）②
前回 の続きです。本来なら、生物系のブログとしてはＡＴＰについて言及すべきところでしょうが、ちょっと脱線してみます。
リン（Ｐ）は天然では単体の形では存在しません。リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウムなどのように他の物質と化合した形で存在しています。
◆ヒト・作物・土壌の構成要素としての「リン」
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【動物】 ヒトの場合
・リンは人体中では６番目に多い元素で、体内に約１％(体重70kg の人では700～ 780g）含まれています。 そのうち約８０％は骨格（*骨の40％がリン酸）を形成し、残りは筋肉などに多く含まれます。
＊プランクトンから始まる食物連鎖により補給されますので、バランス良い食事をする限り不足をきたすことはないようです。最近は加工食品等の中に保存料として多用されているために、むしろ、過剰摂取には気をつける必要がある、といいます。
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【植物】 窒素 リン カリウム
・作物 3.0％ 0.23％ 1.4％
・土壌 0.1％ 0.07％ 1.4％
＊土壌リンの加給度は小さく循環も殆どしないので、長期にわたってリンが補給されないと、耕地の生産力は著しく低下するようです。
リン含有の高いものとしては鳥糞や動物の骨があり、インカ族はグアノ（鳥糞石）を採掘利用していたし、日本でも江戸中期には牛馬の骨や鯨、鰹などの大型海棲動物の骨を肥料として商う組織があったそうです。
＊昔見た映画の中で、大輪の植物を仕立てていく主人公が、競争相手に悟られぬように「秘策」を講ずる場面で、鰹だか鮪だかのアラを土壌に入れるシーンを見て、「そんなアホな？」と思ったのですが、きちんとした史実に則っていたのですねぇ！
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『Ｐ』の秘密（リンって、なに？）①
◆「リン」の発見
リンは、元素発見の歴史の中で、発見年代の記録のある最初の元素らしい。それは、ハンブルグのブラントという男によって1669年に発見された、という。彼は、尿を蒸発させてシロップ状にし、それを蒸留して得た赤色の液体を再蒸留したところ底に黒い沈殿物が生じたが、それを長時間焼く事で白く輝く物質（黄リン）を得たらしい。
1676年にはクンケルが、1680年にはボイルがリン元素を分離することに成功したが、製造法は公開しなかったにも関わらず元素としてのリンの存在は、徐々に一般に知られるようになった。1770年頃には、シェーレがリン灰石からリンを単離する方法とそれが骨の重要成分である事を明らかにした、という。（参考：「肥料になった鉱物の物語」高橋英一著）
