地球最強の生物「クマムシ」、その強靭さの秘密が明らかに(動画あり)

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高温、極低温、放射能。どんなに過酷な環境下でも生き延びることができる最強生物・クマムシ。長らく謎だったその強靭さの秘密が、ついに明らかになった。しかも、その秘密は人間にとってもよいニュースだったのだ。

TEXT BY MATT SIMON

WIRED(US)

この世に、クマムシほどの強靭さをもつものはない。この微小生物は、熱湯の中でもアルコールの中でも、宇宙の最も気温の低い場所でも、放射能の爆風のなかでも生きることができる。

なぜクマムシは死なないのか? 研究者のなかには、彼らがトレハロースという糖によって自らの体を強化し、細胞の破壊されるのを防いでいるのではないかと考える人もいた。しかし、それも過去の話だ。今月『Molecular Cell』で発表された論文において、研究者たちは緩歩動物とも呼ばれるクマムシだけがつくれるタンパク質を発見したと発表した。クマムシが過酷な環境でも生き延びられるのは、このタンパク質があるおかげだったのだ。そしてこの妙技は、いつの日か人間の医療に大いに役立つかもしれない。

トレハロース説には、ある問題があった。線虫やアルテミアといったほかの生命体も、乾燥した状態で生き延びるためにトレハロースを使うが、緩歩動物のすべての種がトレハロースをつくり出しているわけではないということだ。なかには、体重の20パーセントに相当する量のトレハロースをつくるものもいる。しかし、クマムシがつくるのは、体重のおよそ2パーセントにすぎない。まったく残念な生き物である。

これでは、クマムシの尋常ではない強靭性とつじつまが合わない。そこで研究グループは、クマムシが乾眠状態にあるときに発現する遺伝子を詳しく調べた。これは、天然変性タンパク質をつくりだす遺伝子である。天然変性タンパク質のアミノ酸鎖は、ほかの多くのタンパク質のような整った3次元構造をもっていないので、とても自由奔放に、奇妙な活動をする。

「わたしたちは、これらの緩歩動物がつくる天然変性タンパク質のはたらきを解き明かすことに興味をもちました」と、生物学者で論文の共著者であるノースカロライナ大学チャペルヒル校のトーマス・ブースビーは述べている。「決まった3次元構造をもたないタンパク質が、細胞のなかでその機能をどのように果たすのかという謎は、本当に面白いものです」

何はともあれ、ブースビーたちは、クマムシの命を救うタンパク質をつくる遺伝子の所在を突き止めたようだ。「この遺伝子の発現を減らすと、緩歩動物はもはや乾燥状態で十分に生きながらえないこともわかりました。もしこのような遺伝子を取り出し、通常このようなタンパク質をもっていないバクテリアや酵母といった生命体に移植すれば、それらの乾燥耐性がぐんと高まるでしょう」と、ブースビーは言う。クマムシがもつ秘密の成分は、ほかの生命体を100倍強くすることができるのだ。

これは人間にとっても良いニュースだ。例えば、ワクチンは極度に脆弱であり、輸送の際には莫大なコストをかけて冷凍処理を施す必要がある。「今回の発見の応用法のひとつとして、ワクチンや薬剤を乾燥した状態で安定させるために、こうした緩歩動物のタンパク質を利用することが考えられます。輸送も室温のままで行うことができ、冷凍処理に関する心配がなくなるのです」とブースビーは言う。

やるじゃないか、小さなクマムシくん。

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