2024年のノーベル化学賞は「コンピューターを用いたタンパク質の設計」の功績で米ワシントン大学のベイカー（David Baker）教授に，「コンピューターを用いたタンパク質の構造予測」で英国Google DeepMindのハサビス（Demis Hassabis）氏とジャンパー（John Jumper）氏に授与される。 タンパク質は20種類のアミノ酸が数珠つなぎになった分子だ。それがくねくねと折りたたまれて，複雑な立体構造をとる。この「数珠つなぎ」と「立体構造」の間に，「50年来の生物学のグランド・チャレンジ」と呼ぶべき，大きな未解決問題があった。タンパク質の立体構造予測だ。 タンパク質の立体構造予測は，タンパク質の生化学はもちろん，創薬や医学研究の観点からも実現が望まれてきた。タンパク質の形状や表面の微細な凹凸などがタンパク質の機能を左右するからだ。 構造予測の歴史 1970〜1980年代

今年のノーベル生理学・医学賞は「マイクロRNAとその転写後遺伝子制御の仕組みの発見」の功績により，米マサチューセッツ大学のアンブロス（Victor Ambros）教授とハーバード大学のラブカン（Gary Ruvkun）教授に授与される。 ヒトの遺伝子の数は約2万個ある。しかし，それらの情報だけでは受精卵が正しく成長して赤ん坊になることはできない。いつ，体内のどの場所で，どの遺伝子を使えばいいかが分からないからだ。同じ2万個の遺伝子を持つ細胞が，あるものは筋肉へ，あるものは神経へと全く異なる細胞に姿を変えるためには，遺伝子の働きを制御する仕組みが必要になる。その仕組みに関わるのがマイクロRNAだ。 マイクロRNAは数十個程度の長さの塩基配列で，普通の遺伝子に比べるとずいぶん短い。マイクロRNAはタンパク質に翻訳されることはないが，他の遺伝子のmRNAと部分的に結合して，その遺伝子が働くタイミ

双頭のヘビやカメ、シカなどがこれまで発見されていますが、これらの2つの頭を持つ動物のほとんどは生まれてくる際の奇形であると考えられています。プラナリアなど、損傷により複数の個体に分裂する生き物がいることはよく知られていますが、逆に2匹の別個体だったクシクラゲが負傷した際に1つに合体し、2つの口や感覚器官を持ちながらも神経レベルで高度に融合した単一の個体になったことが初めて報告されました。 Rapid physiological integration of fused ctenophores - ScienceDirect https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982224010236 After injury, these comb jellies can fuse to | EurekAlert! http

ことしのノーベル生理学・医学賞に、ヒトの遺伝子の働きを制御することができるマイクロRNA分子を発見したアメリカ・マサチューセッツ大学のビクター・アンブロス教授ら2人が選ばれました。 目次 “2人の発見で生命科学の分野 大きく飛躍” “人を引きつける魅力のある研究者”

地球の全生物の共通祖先「ルカ」 地球のすべての生物は、ただ一つの共通の起源を持つと考えられている。この、共通の起源となった生物集団をルカと呼ぶことがある。これはLast Universal Common Ancestorの頭文字を繋げたもの（LUCA）で、「全生物の共通祖先」などと訳される。 ルカは「地球における最初の生物」ではない ちなみに、「全生物の最終共通祖先」のように「最終」をつける意味は、ルカを一つの生物集団に特定するためだ。なぜなら、ルカは、地球における最初の生物というわけではないからだ。おそらく、ルカより古い時代に生きていて、ルカに至る系統と分岐した後で、絶滅してしまった生物もたくさんいたはずだ。 そう考えると、じつは、ルカの祖先ならすべて「全生物の共通祖先」になってしまう。それでは不便なので、時代的に最後の共通祖先だけをルカと呼ぶために「最終」がついているのである（図「ルカ

人間の骨は軽いだけでなく、様々な衝撃から私たちを守ってくれます。 この骨の強度の高さの秘密は、「亀裂を逸らして、一瞬で崩壊することを防ぐ構造」にあります。 最近、アメリカのプリンストン大学（Princeton University）に所属するレザ・モイニ氏ら研究チームは、人間の骨の構造を模倣したコンクリートブロックを開発しました。 内部に空洞が作られた特殊な構造により、亀裂の進展が抑えられ、従来のコンクリートブロックよりも5.6倍も高い破壊靭性（亀裂の進展や破壊に対する抵抗力）を示しました。 研究の詳細は、2024年9月10日付の学術誌『Advanced Materials』に掲載されています。 Hollow concrete mimics human bones for 5x better toughness https://newatlas.com/materials/concrete

東京大学などは、20億年前の地層から生きた微生物の存在を示唆する証拠を見つけた。これまで生きた微生物が見つかった最も古い地層は1億年前だった。研究成果は、生命誕生や進化の謎を解き明かす手掛かりとなりそうだ。研究チームは、南アフリカの北東部に広がる「ブッシュフェルト複合岩体」という地層の約15メートルの深さから岩石試料を採取した。この地層は20億年前に、マグマが冷えて固まってできた。クロムやプラ

インドのHomi Bhabha National Instituteに所属する研究者らが発表した論文「Multicellular artificial neural network-type architectures demonstrate computational problem solving」は、遺伝子操作された大腸菌由来の細菌（バクテリア）が人工ニューラルネットワーク（ANN）型のアーキテクチャを用いて、様々な数学的問題を解決できることを実証した研究報告である。 この研究では、「バクトニューロン」と呼ばれる特殊な細菌を使用した計算方法を提案している。バクトニューロンは、遺伝子工学的に改変された細菌で、ANNにおける人工ニューロンのように機能するよう設計されている。 バクトニューロンの仕組みは、従来のコンピュータとは大きく異なる。通常のコンピュータが電圧の高低で0と1を表現するの

ウミウシに擬態する新種のゴカイ「ケショウシリス」を名古屋大学大学院などの研究グループが発見した。発見場所は三重、和歌山各県と、ベトナムの海域。サンゴの仲間である「ウミトサカ」に共生しているが、なじむような柄ではなく、むしろ目立つ色や形をしていた。同じ海域にすみ毒を持つミノウミウシに似せて外敵から身を守ることが考えられるという。今後、ケショウシリスの生態や擬態の詳しい理由について研究を続ける。 名古屋大学大学院理学研究科附属臨海実験所の自見直人講師（無脊椎動物系統分類学）の研究グループは、サンゴに生息するゴカイについて研究をしてきた。最初は、三重県鳥羽市にある菅島の漁師から、ウミトサカに「ウミウシのような生きものが付いている」と連絡を受け、譲り受けた。和歌山でもダイビング中のダイバーが見つけた。また、同じ生物をマレーシア、ロシア、フランスの共同研究チームがベトナム海域でダイビング中に発見した

植物が豊かに生育するためには、十分な日光を浴びて光合成することが重要です。しかし、アルフレッド・ウェゲナー研究所のクララ・ホッペ氏らの研究チームが、光のほとんど届かない北極海の底で光合成を行う植物を発見しました。 Photosynthetic light requirement near the theoretical minimum detected in Arctic microalgae | Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-024-51636-8 Plants can grow in near-darkness, new research shows – here are three promising benefits https://theconversation.com/plants-ca

ブダペスト工科経済大学とオックスフォード大学の研究チームが自然界に存在する新たな形状クラスタ「Soft cells(ソフトセル)」を発見しました。ソフトセルは「タマネギの断面」「筋繊維」「オウムガイの殻の内側」など多様な場所に存在しており、「二次元空間では鋭角を2個持ち、三次元空間では鋭角を持たない」という特徴を備えています。 Soft cells and the geometry of seashells | PNAS Nexus | Oxford Academic https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/9/pgae311/7754698 What Do Onion Skins and Zebra Strips Have in Common? New Geometric Shapes Identified by BME Mathemat

東京湾でサンゴが増えている。主に紀伊半島や四国などに生息するサンゴだ。背景に地球温暖化の影響があり、専門家は「急激な変化は生物に悪影響をもたらす」と警鐘を鳴らす。

和歌山県の沿岸の潮間帯から新種のヨコエビが発見されました。 新種はパンダメリタヨコエビ(学名:Melita panda)と命名されました。 体は白と黒のパンダ模様。 本研究結果は、日本列島の沿岸環境における生物多様性の高さを示すひとつの成果です。 和歌山県の沿岸の潮間帯から新種のヨコエビ、パンダメリタヨコエビ(学名:Melita panda)が発見されました。パンダメリタヨコエビは体の模様が白黒のパンダ模様という特徴的なカラーリングです。体長は5～8mmで、砂地の転石下に生息します。この種は以前より、西日本各地の沿岸からその存在が知られていましたが、分類が難しく、種が明らかではありませんでした。 今回、形態解析とDNAデータに基づく分子系統解析を行った結果、メリタヨコエビ属の新種であることが判明しました。 この新種の発見により、日本の沿岸域におけるメリタヨコエビ属の種多様性が、従来の研究で

世界的に有名な科学雑誌「サイエンス」の表紙を1枚のイラストが飾った。 描かれているのは、海水に漂う小さな藻。 生命の進化の歴史を考える上で非常に重要な発見に関わっているという。 この論文を発表した著者の1人は、高知市内に独立した研究室を構える異色の女性研究者だ。 彼女が“うちの子”と呼ぶ「小さな海の藻」は、いかにして世界の注目を集めることになったのか。 （科学・文化部 記者 山内洋平） 「サイエンス」に掲載された論文の著者の1人、高知大学客員講師の萩野恭子さん。 高知市郊外で待ち合わせた漁港に向かうと、萩野さんは小さなバケツを海に投げ入れ、海水をくみ上げる作業にあたっていた。 海水中の小さな生き物を調べているというが、バケツのなかをのぞいても見えたのは透明な海水だけ。 海水には肉眼では小さすぎて見えないさまざまな種類の微生物が暮らしているといい、研究対象の「小さな海の藻」もその1つ。 顕微

紅海にすむワモンダコ（Octopus cyanea）は、魚たちと協力して効率的に狩りをするという論文が発表された。論文の著者が撮影。（Video by Eduardo Sampaio） タコが複数の種の魚をまとめて狩りをしているという驚きの研究結果が発表された。狩りのチームの多くはタコ1匹と2～10匹ほどの複数の種の魚で構成されていたという。論文は、9月23日付けで学術誌「Nature Ecology & Evolution」に発表された。 研究を率いたのは、ポルトガルにあるリスボン大学とドイツ、マックス・プランク動物行動学研究所の博士研究員であるエドゥアルド・サンパイオ氏だ。氏は2018～2019年に紅海で、タコと複数の種の魚たちが繰り広げる次のような行動を観察し、興味をそそられたという。 狩りはうまく行っている、と思っていたら、1匹のアカハタが勝手な行動を始めた。すると、これに気づいた

タコは非常に高い知性を持っており、瓶を開けたり迷路を突破したりするなどの性質があることが分かっています。そんなタコがさまざまな魚と共に狩りを行っていることが報告されています。 Multidimensional social influence drives leadership and composition-dependent success in octopus–fish hunting groups | Nature Ecology & Evolution https://www.nature.com/articles/s41559-024-02525-2 Octopuses and fish caught on camera hunting as a team https://www.nature.com/articles/d41586-024-03127-5 Octopuses

by Philippe Garcelon 緩歩動物(クマムシ)は極度の高温や低温環境、真空状態、強い放射線などに耐えられる強い生命力で知られています。新たな研究では、ほとんどの微生物はマイクロプラスチックを飲み込んでしまうにもかかわらず、クマムシだけはマイクロプラスチックを飲み込まなかったことが報告されました。 Short-term microplastic effects on marine meiofauna abundance, diversity and community composition [PeerJ] https://peerj.com/articles/17641/ Microplastics Seem to Be in Every Kind of Animal... Except One : ScienceAlert https://www.sciencealert

スマートフォンやPCなど、現代のほぼすべてのデバイスではデータを処理する演算装置とデータを保存する記憶装置がわかれており、装置の間でデータをやりとりする速度がシステム全体の性能を制限します。フォン・ノイマン・ボトルネックと呼ばれるこの課題を抱えた従来型デバイスとは異なり、デオキシリボ核酸(DNA)を用いることで爪の先ほどのスペースにPC1000台分のデータを保存しつつ、簡単な問題を解くこともできる初期の「DNAコンピューティング」に関する論文が発表されました。 A primordial DNA store and compute engine | Nature Nanotechnology https://www.nature.com/articles/s41565-024-01771-6 For First Time, DNA Tech Offers Both Data Storage

記事作成時点で地球の人口は約81億～82億人といわれており、2080年代半ばには103億人でピークに達する見込みです。これだけの人々を養う食糧生産システムの構築が課題となっている中で、ドイツの研究チームが「微生物に水素・酸素・二酸化炭素だけを与えてタンパク質とビタミンB9(葉酸)を作り出すシステム」を考案しました。 Power-to-vitamins: producing folate (vitamin B9) from renewable electric power and CO2 with a microbial protein system: Trends in Biotechnology https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(24)00177-X Powered by renewable ene