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動物に関する情報、ニュース等を中心とした2ちゃんねるまとめブログになります。

Category： 微生物

1: SQNY ★ 2019/06/03(月) 17:43:45.10 ID:CAP_USER
・自閉症と微生物の新しい関連が見つかる

腸内のマイクロバイオーム（微生物叢）の移植によって、健康なマウス数匹に本格的な自閉症の症状を発症させた後、同じ方法で自閉症を治療できた。研究結果は学術誌「Cell」に掲載された。

米カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学のジル・シャロン氏は、腸内フローラの移植は脳細胞の遺伝子の働きを大きく変え、自閉症を引き起こすのに十分であると述べた。

実験が示すところ、腸内フローラを母マウスに移植することで、その子孫の自閉症リスクを減少させた。そして子マウスでも移植を行ったところ、より社交的で社会的になった。同様の結果は被験者に対する実験でも得られた。

研究者たちが示唆しているように、遺伝子の働きの変化は、自閉症発生個体の微生物がタウリンと5-アミノレブリン酸という重要物質２つの分子を著しく少なく生産するという事実と関連している。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419305021
この違いを見いだしたチームは、遺伝的に自閉症を発症する傾向があるマウスの体内でこれら２つの物質の欠乏が補充されるとどうなるかを検証。タウリンと5-アミノレブリン酸を加えると、症状が大きく緩和し、行動はほぼ正常になった。　

チームのサルキス・マズマニャン氏は「もちろん、ヒトの自閉症ははるかに複雑であり、マウスでそれを正確に再現できません。将来的にはプロバイオティクスや微生物の分泌物を用いて症状を抑えることができるかもしれません」と述べた。

・Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30502-1

(イメージ画像)
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2019年06月02日 15:14　スプートニク日本
https://sptnkne.ws/m8ZB

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1: ニライカナイφ ★ 2019/06/03(月) 06:53:45.67 ID:z7PizygP9
◆ 自然界に凄腕のゴールドハンターが存在した。金を引き寄せ身にまとう菌類が発見される（オーストラリア）

菌（きん）と金（きん）？日本語にすると同じ読み方だが、かなりの関連性があったようだ。
オーストラリアで発見されたそのビーズのような菌は、周囲を分解して金のナノ粒子をポタポタ降らせることで、菌糸に金を付着させるのだという。
この菌のあるところに金ありってことで、もしかしたら新しい金脈の発見にもつながるかもしれない羽振りのいいヤツだ。

■ 金をまとう土壌生息性糸状菌

金をまとう菌「フザリウム・オクスポラム（fusarium oxsporum）」は西オーストラリアのボッディントン鉱山で発見された。
この菌自体は、土の中に一般的に存在する土壌生息性糸状菌で、トマトやバナナなど、作物を病気にすることで知られている。

しかしオーストラリア連邦科学産業研究機構のチン・ボフ博士が見つけたそれは、金で自分をコーティングするというちょっと不思議な習性を持っていた。
「金の微細な粒子を酸化させて、自分の菌糸にタレさせます。このプロセスを利用すれば、地表に存在する金などの元素の分布状況を分析できるかもしれません」

■ 金を分解することができる珍しい菌

菌が落ち葉や動物の死体といった有機物を分解・循環するばかりか、アルミ・鉄・マンガン・カルシウムといった金属の循環にも重要な役割を担っていることはよく知られている。
しかし金は化学的に不活発であって、そこに菌が介在していることは珍しい。
「直接見るまでは信じられませんでした」とボフ博士。

フザリウム・オクスポラムは超酸化物という化学物質を作り、金を分解することができる。
それをまた別の化学物質によって固体化し、ナノ粒子として体に付着させるのだ。

資産形成しても無駄そうなフザリウム・オクスポラムには、そもそもなぜこんな羨ましい能力があるのか？
その理由は、金によるコーティングに生物学的なアドバンテージがあるかららしい。
こうすることで、土壌の中に潜む多様な生物コミュニティよりも大きく成長し、しかも速く繁殖できるようなのだ。

■ 金好きの菌が金脈のありかを示す？

発見地であるオーストラリアは世界第2位の金生産国。
その産出量は2018年に最高記録に達したが、新しい金鉱が発見されない限り、近い将来減少へ向かうと予測されている。
こうした状況を受け、環境への影響が少ない次世代の金採掘ツールが求められている。

ボフ博士は現在この習性の分析とモデル化を進めている。
じつはフザリウム・オクスポラムが、その下に大きな金鉱があることを示すサインである可能性があるからだ。
金でコーティングされた菌が金鉱の存在を告げているのだとしたら、人間から大いに歓迎されることだろう。

■ ユーカリやシロアリの巣も、金のサイン

ほかの革新的金サンプリング法としては、ユーカリの葉やシロアリの巣を利用したものがある。
これらには微量の金が含まれていることがあり、その地下に眠る金鉱のサインとして使えるのだ。

またフザリウム・オクスポラムについては、金鉱を発見するサインとしてだけでなく、廃棄物から金を抽出するツールとしての利用も検討されている。
よし、オーストラリアにいって金をまとう菌を探しに行って一儲け！と旅の支度を始めたそこのあなた（私？）、だがちょっと待ってほしい。

残念なことに、金の粒子は顕微鏡を使わなければ見えないそうで、肉眼を頼りに素人が探すのは至難の業だそうだ。
まずは金の粒子をまとった菌がすぐに見分けられるアイテムの用意が先のようだ。

写真：金を身にまとう菌　、フザリウム・オクスポラム
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カラパイア　2019年06月02日
http://karapaia.com/archives/52275025.html

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1: しじみ ★ 2019/04/14(日) 19:48:31.33 ID:CAP_USER
東京工業大学のアレキシー・ジルベルト（Alexis Gilbert）助教らの研究チームは、天然ガス田で微生物にプロパンが代謝されていたことを発見した。大気へのプロパン放出量の推定など地球環境の影響評価に適用できるとしている。

　天然ガス田にプロパン等の天然ガスを代謝する微生物が生息している。しかし、地下の微生物活動による天然ガスの消費量や消費せずに保存されるときの条件などはよく分かっていなかった。
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　プロパン（C3H8）は3つの炭素が直線上に並んだ分子。研究チームは、この3つのうち、中心の炭素と末端の炭素の安定同位体比（放射壊変せずに安定存在する質量数の異なる元素）をそれぞれ別々に計測する「分子内同位体分布計測」という手法を開発し、北米とオーストラリアのガス田から産出されたプロパンガスを分析した。

　その結果、いくつかのガス田のプロパンでは、末端の炭素の同位体比はあまり変動がなかったが、中心炭素の同位体比は大きな変動を示していた。この特徴は、プロパンガスが熱分解によって作られる際の傾向とは一致しない。一方、無酸素環境下でプロパンを分解する特殊な微生物を培養し、残ったプロパンの同位体分子計測を行ったところ、このガス田の傾向と一致していた。これは、嫌気的な微生物が地下でプロパンを消費したためで、プロパンの半分以上が微生物に食べられているガス田もあった。

　今後、開発した計測法を用いて、地下の微生物活動の範囲や、温室効果ガスでもある天然ガスの大気への放出量予測、また非生物的にされた天然ガスの検出なども可能になるという。無生物から生物を構成する有機物が創られるという生命起源の研究にも波及効果があるとしている。

論文情報：【米国科学アカデミー紀要】Intramolecular isotopic evidence for bacterial oxidation of propane in subsurface natural gas reservoirs
https://www.pnas.org/content/116/14/6653

https://univ-journal.jp/25489/

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1: ごまカンパチ ★ 2019/03/02(土) 12:24:34.33 ID:Udbqa72x9
http://karapaia.com/archives/52271555.html
※リンク先に動画あり

　今から6億年ほど前、単細胞生物はより複雑な多細胞生物へと進化を遂げた。
だが、そう知っていることと、それをリアルタイムで実際に目撃することとでは、天と地ほどの開きがある。

　そして、これが文字どおり目撃され、しかも動画にまで撮影されたのである。
この進化にはたったの50週しかかかっていない。その引き金になったのは、シンプルな捕食者の導入であった。

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■わずか50週で多細胞生物へ進化
　アメリカ・ジョージア工科大学のウィリアム・ラトクリフ（William Ratcliff）氏らの目的は、単細胞生物による多細胞生物への
進化を促した原因を探ることだった。

　その仮説の1つは、単細胞生物に選択圧をくわえる捕食である。
これを確かめるために、彼らは「コナミドリムシ（Chlamydomonas reinhardtii）」という単細胞の藻類の中に、
1匹だけ同じく単細胞生物だが濾過摂食を行うヨツヒメゾウリムシ（Paramecium tetraurelia）を入れてみた。

　すると驚いたことに、たったの50週（1年未満）で、実験グループ5つのうち2つで多細胞生物に進化したことが確認された。
「シンプルな多細胞生物の最初の起源が、捕食への反応として進化しうることを証明した。」
と研究論文では述べられている。

　進化のスケールで見ると、50週というのはほんの瞬きほどの時間である。
だが藻類にとっては、750世代に相当する、比較的長い時間だ。

■捕食による選択圧が多様性に富んだ進化をうながす
　このことは、捕食という行為が少なくとも多細胞生物への進化において何らかの役割を果たしていた可能性を示唆している。
しかも、そうして出現した多細胞生物はおどろくほど多様性に富んでいたのだ。これは、自然の進化において予測されることとまったく同じだろう。

　「進化して登場した多細胞生物のライフサイクルには驚くべき差異がある。集団同士では、細胞の数も珠芽のサイズも異なっている。」

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　また生存分析からは、多細胞生物に進化して手に入れた特性が、捕食から身を守るうえで有効な手段となっていることも判明している。
この研究は『Scientific Reports』に掲載された。

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1: しじみ ★ 2019/02/05(火) 16:47:14.09 ID:CAP_USER
1970年に開発された除草成分「グリホサート」は半世紀近くにわたって世界中で使われていますが、近年グリホサートに対して耐性を持つ雑草が増えていることが問題になっています。そのため、世界中の科学者がグリホサートに代わる除草成分を追い求めています。そんな中、エバーハルト・カール大学テュービンゲンの研究者が、シアノバクテリア(藍藻)から合成される希少糖に除草作用があることを発見しました。

Cyanobacterial antimetabolite 7-deoxy-sedoheptulose blocks the shikimate pathway to inhibit the growth of prototrophic organisms | Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-019-08476-8

Unusual sugar from cyanobacteria acts as natural herbicide
https://phys.org/news/2019-02-unusual-sugar-cyanobacteria-natural-herbicide.html
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好気性の原核生物であるシアノバクテリアは、光エネルギーを化学エネルギーに変換することで空気中の二酸化炭素や水から酸素と糖類を生成する「光合成」を行うことで知られていて、植物が持つ葉緑体はシアノバクテリアが細胞内に共生した結果であるという考えが定説になっています。また、シアノバクテリアはおよそ27億年前～35億年前に酸素を作り出すことで現在に近い大気組成を作り出したともいわれています。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a01.jpg
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エバーハルト・カール大学テュービンゲンの研究チームは淡水に生息するシアノバクテリア(Synechococcus elongatus)の培養物から、希少なデオキシ糖である7-デオキシセドヘプツロース(7dSh)という単糖を単離し、その分子構造を特定しました。
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通常、糖類は成長のためのエネルギーとして利用されますが、7dShは代謝拮抗(きっこう)剤としての作用があり、芳香族アミノ酸を生合成するシキミ酸経路内で使われる酵素の3-デヒドロキナ酸シンターゼ(DHQS)の働きを阻害することが判明しました。

シキミ酸経路は、生物にとって極めて重要なアミノ酸であるフェニルアラニンやトリプトファンを生合成するため、阻害されると生物の成長自体も阻害されます。また、植物や微生物の大半がこのシキミ酸経路を持つものの、動物は持ちません。そのため、このシキミ酸経路を阻害することで動物への影響を少なく抑えながら植物の生長を抑えることが可能になるというわけです。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a03.jpg
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以下の画像は、独立栄養生物であるシロイヌナズナの生育実験の様子。3枚の写真のうち、左が代謝拮抗剤を含まない寒天プレート上で育てた比較対照群で、右上がグリホサートを含む寒天プレート上で育てたもの、右下が7dShを含む寒天プレート上で育てたものです。7dShを与えられたシロイヌナズナは、グリホサートを与えられたものと同様に茎の伸長や重量が明らかに小さくなっていて、成長が阻害されたと十分にいえるものでした。また、同量のグリホサートと比較した場合、7dShを与えられた方は阻害の影響がより強く表れていたことも判明しました。
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50年近く使われてきた除草成分のグリホサートは、シキミ酸経路の中で使われる3-ホスホシキミ酸1-カルボキシビニルトランスフェラーゼという酵素を阻害します。もちろんグリホサートは植物を無差別に枯らしてしまうため、アメリカではグリホサートに耐性を持つ遺伝子組み替え作物も研究されていました。しかし、これらの遺伝子組み換え作物と掛け合わされることによって、グリホサート耐性を持つ「スーパーウィード」と呼ばれる雑草が誕生し、大きな問題となりました。このことから、グリホサートに代わる新しい除草剤が求められていました。

今回発見された7dShはグリホサートと同じようにシキミ酸経路を阻害するため、動物には影響を与えず安全性の高い「ポストグリホサート」として期待できます。

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190205-unusual-sugar-7dsh/

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