イスラエルの科学者らは、超好熱菌と呼ばれる小型で弾力性のある生物（火山のクレーターや水中温泉など、地球上で最も暑い場所の一部で生き残ることを学んだ）の研究において、この生物を検査するための初の包括的かつ大規模な方法を開発することで新たな進歩を遂げた。
ワイツマン科学研究所の研究者らは、一般的な科学的通念に反して、超好熱菌（その名前の由来は「極度の熱を愛する人」を意味するラテン語）が極度の熱に適応して生き残るために、細胞がタンパク質を製造するリボソームの中心にある自らのRNA分子を修飾できることを、査読済みの新たな研究で示した。
「超好熱菌は、異なる環境に応じてその化学組成を完全に変える」とワイツマン大学分子遺伝学部門のシュラガ・シュワルツ教授はイスラエル・タイムズ紙に語った。
ミゲル・A・ガルシア・カンポス博士が主導したこの研究は、「リボソーム内部の基本的なプロセスは固定されているという概念に少し反する」とシュワルツ氏は述べた。
最近権威ある雑誌に掲載された研究に参加 細胞、国立がん研究所、ポーランドのヤギェウォ大学、首都大学東京の研究者らによる。
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この発見により、RNA ベースの医療および産業技術のさらなる開発が可能になる可能性があります。
左から右へ：ワイズマン科学研究所シュワルツ研究室のロニット・ニル博士、ヴィニスラ・アイヤー博士、モラン・シャレフ＝ベナミ教授、ドナ・マツォフ博士、シュラガ・シュワルツ教授。 (提供/ワイツマン科学研究所)
分子生物学の文書
リボソームは、最も初期の最も基本的な生物学的構造の 1 つです。それはRNAに転写される、とシュワルツ氏は説明した。
「これは分子生物学の基本的な文書です」と彼は言いました。 「植物、人間、蝶、細菌、私たち一人ひとりが、自らを維持し、設計し、増殖するために必要なタンパク質を構築するための RNA の完全なコードを持っています。」
ワイツマン科学研究所シュワルツ研究室のミゲル・A・ガルシア・カンポス博士。 （礼儀）
1950 年代、科学者たちはリボソーム RNA、つまり rRNA が「化学編集」を受けていることを発見しました。これは、RNA が作られた後に小さな修飾が加えられることを意味します。しかし、これらの変化を測定するのは困難であったため、研究者たちはそれらが種間でどの程度異なるのか、また環境が変化したときに変化するのかどうかを測定することができませんでした。
「長年にわたり、主に酵母とヒトでの研究に基づいて、リボソーム内のRNA修飾は特定の種のすべてのメンバーで均一であり、環境によって変化しないと広く考えられていました」とシュワルツ氏は述べた。
しかし、さらなる証拠は、一部の生物では修飾が動的であり、リボソームの適応を助けるために必要に応じて変化する可能性があることを示唆しています。シュワルツ氏は、修正には多くの種類があり、古い方法では一度に 1 種類しか検査できないため、これを証明するのは難しく、時間がかかると述べた。
過酷な環境に生きる生物に注目
シュワルツ氏のチームは、極限環境を好む生物である極限環境微生物に焦点を当てた。
彼らは超好熱菌、つまり約 60°C (140°F) から 100°C (212°F) の温度で最もよく成長する小さな生物に興味を持っていました。
シュワルツ氏のチームは、数十のサンプルにわたる16種類のRNA修飾を一度に検出できる画期的な方法を開発した。
この技術により、科学者らは 10 種類の単細胞生物の RNA 修飾パターンをマッピングし、研究者たちが過去に行った 4 つの研究と比較することができました。
研究者らは、これらの生物が生きている間にrRNAを変化させることができるかどうかを、異なる温度で種を成長させることによってテストした。
彼らは、気温が上昇するにつれて超好熱菌が変化し、適応することを観察しました。
「超好熱性種の何百もの変化を発見しました」とシュワルツ氏は語った。実際、生物の自然環境が高温になればなるほど、より多くの改変が行われると同氏は述べた。これは、これらの生物が熱損傷からリボソームを保護するために大規模な化学編集を使用していることを示唆しています。
長時間露光で撮影されたこの画像では、2018 年 11 月 19 日、グアテマラのアンティグアにあるフエゴ火山、または火の火山が火口から熱い溶岩を噴出しています (AP 写真/モイセス カスティージョ)
バルイラン大学ダンゴール個別化医療センター所長で研究担当副社長のシュラミット・ミカエリ教授は、この研究には関与していないが、rRNAの化学修飾により「極度の高温環境下でのタンパク質合成が可能になり、好熱性の増殖が促進される」とイスラエルのタイムズ紙に語った。
バルイラン大学ダンゴール個別化医療センター所長兼研究副社長シュラミット・ミカエリ教授（提供）
彼女は、この研究は、環境ストレスに適応する細胞の能力に対するrRNA修飾の主要な影響を「うまく示している」と述べた。
これは、「何十億年にもわたって洗練されてきたRNA編集プロセス」から教訓を学べることを意味するとシュワルツ氏は述べた。
「パンデミックに対するワクチン、がんの診断や治療から、バイオテクノロジーや医学で使用される遺伝子編集ツールに至るまで、多くのRNAベースの技術が市場に出ているか、開発中である」と同氏は指摘した。
たとえば、超好熱菌は高温でよく機能するため、熱湯で衣類を洗うための洗濯洗剤や、DNA 検査のための分子生物学など、多くの工業プロセスで使用されています。
「RNAの秘密を明らかにすることで、より信頼性が高く効率的なRNAベースの技術への道が開かれる可能性がある」とシュワルツ氏は述べた。
6月のイランの弾道ミサイル攻撃で研究室が被害を受けたかとの質問に対し、シュワルツ氏は「幸いにも直撃を受けなかった」と答えた。
しかし、「事務所の窓からは直撃を受けた建物が見える。位置関係のせいか、比較的軽い被害で済んだ」と話した。
世界中の人々が「常に私たちを非常に支援してくれています」と彼は付け加えた。
「人生は非常に多様です」と彼は言い、研究テーマに戻りました。 「それでも、言語は 1 つあり、それが基本的に RNA です。それが私を科学に引き寄せた最初のきっかけです。すべての種に共通の普遍的な言語があるという認識でした。」
#イスラエルの科学者らは極小生物は極度の暑さに耐えるために自らのRNAを改良できると語る