レム睡眠の必須遺伝子を2つ特定!?【Weekly Science News】

2018年9月9日Weekly Science NEWS

皆様こんにちは!

まだまだ暑い日が続いておりますが、8月も今週で終わりでございます。

楽しい夏を過ごせたでしょうか?

私は今年は海もプールも行きませんでしたが、子供たちとたくさん科学実験ができて満足です。

でも、来年は行きたいな、、、、

夏も残り少なくなってきましたので、皆様悔いのない夏をお過ごしください。

そして、【夏休み生き物写真コンテスト】にご応募してくださった方、ありがとうございました!

発表は9月1日にブログでさせていただきます!!

初めYoutubeって言っていたんですが、ブログでやります。

あと、ブログを移行しようとしておりまして、今週中には移行が完了する予定です。

軽く見やすくなるはずですので、これからも『身近な科学・学びを遊びに』をよろしくお願いします。

というわけで今週も気になった科学ニュース紹介していきます。

動画Ver⇩

3位 iPS細胞を使用し、FSHDの外的要因を特定

京都大学iPS研究所の桜井准教授らのチームが遺伝性の難病「顔面肩甲上腕型ジストロフィー(FSHD)」の原因遺伝子が酸化ストレスによって活発化することを明らかにした研究が英科学誌ヒューマン・モレキュラー・ジェネティクス電子版に掲載された。

「顔面肩甲上腕型ジストロフィー(FSHD)」とは10代~20代が発症することが多い病気で、22対ある常染色体の4番目の染色体に起こった突然変異に起因しており、発祥すれば顔面の筋肉が低下し、表情が少なくなるだけでなく、バンザイなどの手を上げる行為が困難となります。

また、このように表情が少なくなったり、手を上げることができなくなることで病気が発見されることが多いですが、人によっては表情が少なくなっただけで生涯気づかれずに過ごす人もいるのです。

人によって症状や進行には差があり、国内だけでも患者は約6000人いると言われています。

FSHDについては詳しいことが分かっているわけでは無く、根本的な治療法も無いというのが現実です。

そして今回、iPS細胞を分化させFSHDの原因遺伝子が発現している筋肉細胞を作製し、過酸化水素水を用いて酸化ストレス状態を再現したところ、毒性を持つタンパク質の発現量が約3倍になったのです。

つまり、FSHDは外的要因(過度の運動などによるストレスによって発生する活性酸素)によって刺激され症状が悪化する可能性があるということ!

部活動などに勤しむ10~20代に発症する患者が多いのも納得ですよね。

さらに抗酸化剤を使用することで、毒性タンパク質の発現量が抑えられたことから、今後治療薬の開発や病態の解明に繋げていける可能性があります。

まだまだ謎の遺伝性の難病は多くあるので、今回の様にiPS細胞を使用した研究が進んでいけば良いですね!

参考資料
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20180828-00000005-kyt-sctch

2位 細胞を高速で選別する装置を開発!

東京大学の研究チームが多数の細胞の中から分析したい細胞だけを自動的に高速で選別する装置を開発した研究が27日の米科学誌セルに掲載されました。

これまで細胞を1つ1つ顕微鏡で確認しながら特定の細胞だけを選別していくという気の遠くなる作業を行っていました。

しかし、この装置を使用すれば凝集した血小板の塊だけを抽出する1日かかっていた作業も1分で、さらには緑藻類の中に1%だけ含まれる遺伝子変異を起こした細胞を選別する半年かかっていた作業を40分で行うことができるのです。

この装置は多数の細胞1つ1つを高速撮影し解析、特徴を持つ細胞だけを自動で選び出すというシステムで、1秒間に100個ものペースで選別することが可能であり、今後生命科学や医療分野だけではなく、多くの研究で大幅な時間短縮に繋がるとのことです。

画像解析は人工知能(AI)の学習方法の1つ深層学習(ディープラー二ング)を利用、あらかじめ指定した特徴を持つ細胞を選び出せるだけではなく、人間が気づかないような特徴をもつ細胞も抽出できる可能性があります。

深層学習とは人間の脳神経回路をモデルにした多層構造アルゴリズムを用いて、特徴の設定や組み合わせをAI自らが考えて決定するというもの。

これからこのような研究や医療現場などでもAIがどんどん活躍していきそうですね。

参考資料
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20180828-00000001-jij-sctch

1位 レム睡眠の必須遺伝子を2つ特定!

理化学研究所などの国際共同研究チームが28日米科学誌セル・リボーンでレム睡眠の必須遺伝子を2つ特定したと発表しました。

レム睡眠とは哺乳類と鳥類だけに見られる特殊な現象で、寝ている間に身体は休息状態であるが、脳は覚醒しているという浅い眠りの状態です。

深い眠りのノンレム睡眠と浅い眠りのレム睡眠を繰り返しており、レム睡眠は睡眠全体の20~25%を占めています。

そんなレム睡眠の時に人は夢を見、鬱やアルツハイマーとも関連性が高く、記憶の定着にも非常に重要であると言われていますが、詳細な仕組みは未だに解明されていません。

今回、レム睡眠を制御すると考えられている神経伝達物質「アセチルコリン」を受け取る受容体に関連した15個の遺伝子を1つ1つ破壊し、マウスの睡眠を調べました。

その結果、「Chrm1」遺伝子を壊したマウスはレム睡眠、ノンレム睡眠の両方の睡眠が減り、「Chrm3」遺伝子を壊したマウスはノンレム睡眠のみが大きく減っただけでなく、レム睡眠の1回の持続時間が短くなりました。

そして、さらに同時にこの遺伝子を壊すとレム睡眠は検出されなくなったのです。

レム睡眠ができなくなったマウスは身体の発育が遅く、記憶障害も見られることから、今後更なるレム睡眠の解明が行われそうです。

参考資料
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20180829-00000000-mai-sctch

さいごに

ということで今週の科学ニュースは以上となります。

世の中のみんながものすごく良い眠りができるようになれば、もの凄く世界は活動的になれるかもしれませんね。

安眠できる装置が開発されてほしいところです。

では、また来週お会い致しましょう!!