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2024-12-08 09:00:00
ジャカルタ –
生物学の世界の歴史は、生きて呼吸するマウスを生み出すことができるマウス幹細胞の作成を通じて起こってきました。この作品は、特定の遺伝子は動物のみで進化したという長年の考えに疑問を投げかけます。
この実験は、ロンドンのクイーンメアリー大学の国際研究チームと香港大学の研究者の協力のおかげで可能になりました。彼らの発見は後に Nature Communications に掲載されました。
では、研究者はどのようにして生きたマウスを再現するのでしょうか?
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単細胞生物の遺伝学の利用
このマウスが別の種のマウスから作られたと考えるなら、答えはノーです。なぜなら、研究者たちは古代の単細胞生物に由来する遺伝学を実際に利用しているからです。
ロンドンのクイーン・メアリー大学の研究者アレックス・デ・メンドーサ博士は、香港大学の研究者と共同で、動物に最も近い現存する単細胞生物である首鞭毛虫に見られる遺伝子を利用した。
sox や POU などの首鞭毛虫の遺伝子には、多能性、つまり細胞が哺乳類幹細胞のあらゆる種類の細胞に分化する可能性を誘導する能力があることが知られています。
「単細胞の近縁種に由来する分子ツールを使ってマウスを作製することに成功したことで、私たちはほぼ10億年の進化にわたる機能の相互関連性を目の当たりにしている」とデ・メンドーサ博士は述べた。
この研究は、幹細胞の形成に関与する重要な遺伝子が幹細胞そのものよりもはるかに古くに誕生し、おそらく今日私たちが見ている多細胞生命への道を開くのに役立っている可能性があることを示唆しています。
科学者はどのようにしてマウスを作り始めたのでしょうか?
この研究は、香港大学/トランスレーショナル幹細胞生物学センターのラルフ・ジャウク博士の研究室と共同で行われた一連の実験を通じて実施されました。そこで研究チームは、襟鞭毛虫の遺伝子Soxをマウス細胞に導入し、天然のSox2遺伝子を置き換え、多能性幹細胞状態への再プログラミングを達成した。
「襟鞭毛虫は幹細胞を持たず、単細胞生物ですが、これらの遺伝子を持っています。これらの遺伝子は、多細胞動物が複雑な体を構築するために使用する基本的な細胞プロセスを制御している可能性が高いです」とデ・メンドーサ博士は説明します。
結果をテストするために、細胞を発育中のマウス胚に注入したところ、得られたキメラマウスは実験の成功を示す身体的特徴を示しました。誘導された幹細胞は、黒い毛皮や黒い目の斑点などの物理的特徴を示します。
「(これは)これらの古代の遺伝子が幹細胞を動物の発生に適合させる上で重要な役割を果たしているということを裏付けるものである」と同氏は付け加えた。
この発見は、進化において遺伝学のツールがいかに多用途であるかを浮き彫りにします。これは、多細胞生物が出現するずっと前に、初期の生命体が同様のメカニズムをどのように利用して細胞の特殊化を推進していたのかについての重要な情報を提供します。
科学者たちは、幹細胞がどのように進化するかをより深く理解することで、幹細胞治療を最適化する新しい方法を見つけたいと考えています。病気の治療や損傷した組織の修復に使用できることが期待されています。
「遺伝的ツールの起源を研究することで、多能性メカニズムをどのように改良または最適化できるかについてより明確な視点を持って革新することができます」とラルフ・ジャウク博士は述べた。
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#科学者たちは他の生物の遺伝子を使って生きたマウスを作り出すことに成功しましたがそれはどのようにして可能なのでしょうか