馬ふんからビールへ？　二酸化炭素の活用方法
https://www.bbc.com/japanese/video-48741007
2019年06月24日
BBC

　ドイツで行われた会議で、どうやって二酸化炭素（CO2）を資金源に変えるかが話し合われた。

　地球温暖化の原因となっているCO2を、人類の役に立つ製品に変えるのが目的だ。
　この技術では気候変動を解決できないかもしれないが、少しは役に立つはずだという。
　BBCの環境アナリスト、ロジャー・ハーラビンが、馬のふんと炭酸飲料にまつわるプロジェクトを紹介する。

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土壌中の有用バクテリアで「ストレス予防ワクチン」も可能に？
https://forbesjapan.com/articles/detail/27546?n=1&e=27682
https://forbesjapan.com/articles/detail/27682/2/1/1
2019/06/09 10:00
Forbes JAPAN

　私たち人類よりずっと先に誕生していて、ずっと長く生き残るであろうバクテリア。科学者たちは、そうしたバクテリアの秘めたる不思議を次々に発見している。

　2019年5月に専門誌「Psychopharmacology（精神薬理学）」で発表された研究で、土壌中のバクテリアに隠されていた大きな秘密が明らかになった。
　かなり前から理論が構築されていた、ストレスへの耐性を高める「ストレス・ワクチン」が開発される日が近づいたかもしれない発見だ。

　コロラド大学ボールダー校の統合生理学教授クリストファー・ローリー（Christopher Lowry）率いる研究チームが2018年に発表した研究で、
　土壌中に生息するバクテリア「マイコバクテリウム・バッカエ」（Mycobacterium vaccae、以降Mバッカエ）によって、マウスのストレス反応が低下したことが明らかにされていた。

　研究では、はじめにマウスにMバッカエを注射。それからマウスを、ストレスがかかる状況に置いた。
　すると、Mバッカエが注射されたマウスでは、短期的には「心的外傷後ストレス障害（PTSD）のような症候群」が予防されたほか、その後はストレス反応も軽減されていた。

　この研究をきっかけに、Mバッカエは哺乳類の闘争・逃走反応を弱める化合物を宿すとする仮説が立てられた。
　しかし、Mバッカエがそうした働きを持つ理由や仕組みについては謎のままだった。

　ローリー率いる研究チームは2019年、新たに執筆した研究論文において、その働きを生む原因と思われる、バクテリアに含まれる脂質を発見・特定したと発表した。
　そしてさらに踏み込んで、免疫細胞との相互作用の仕組みを解明するため、その脂質を化学合成することにも成功した。

　ローリーは、「効果があることはわかっていたが、その理由が謎だった」と述べた。「今回の新しい論文はその解明に役立つ」

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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

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

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。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a02.jpg

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。

https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a03.jpg 

https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a04_m.jpg 

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

■「天然」の植物にとっての「遺伝子組み換え」と「ゲノム編集」

「遺伝子組み換え作物＝GMO」という言葉にどのようなイメージを抱くだろうか。

　ハワイのパパイア産業を救ったウイルス抵抗性を持つパパイア。発展途上国の貧困児童の失明を防ぐと期待されたビタミンAを蓄積するゴールデンライス（黄金米）。巨大企業が開発した除草剤耐性を持つトウモロコシ。いずれも、様々な目的のために科学者たちによってつくられた外来DNAを持つ人工の作物である。しかし、実は、植物の遺伝子組み換え自体は、われわれ人間のあずかり知らぬ自然界で日常的に起こっている。

　シリーズ第1回では、食卓に上る野菜の多くは突然変異体であり、人類の長い歴史の中、選抜改良され今日の姿となったことを、アブラナ科の野菜を例に解説した。第2回は、自然界で起こる植物の遺伝子組み換えと、科学者がその方法を理解し、利用するに至った経緯について簡単に触れ、4年前に明らかになったサツマイモの秘密を披露したい。

■植物の「癌化」を引き起こすバクテリア

私たちの身の回りの土壌には、アグロバクテリアと呼ばれるごくありふれた細菌が住んでいる。この細菌が植物に感染すると、樹木の主幹や草本の茎などに大きな腫瘍ができてしまう。この腫瘍は、クラウンゴール（根頭癌腫）と呼ばれているが、これがなぜ細菌感染によってできるのだろうか。

20世紀後半、分子生物学的な研究から驚くべきことがわかってきた（余談だが、当時の米国では、クラウンゴールの研究は主に医学研究の資金＝国立衛生研究所NIHの研究資金＝を受けて行われていたそうだ。われわれヒトの癌の解明につながるのではないかと考えられていたからだ）。

　この細菌は、植物の茎の根元の傷口などから植物体内に侵入し、細菌のDNAを宿主植物のゲノムに組み込んでしまう。組み込むのは、植物細胞の分裂を高める植物ホルモンの合成遺伝子だ。その結果、細胞がホルモンを過剰に生産し、過剰に細胞増殖してしまい癌化する。でも、何が嬉しくてアグロバクテリアは植物を癌化させるのだろうか。いったい何のために？

　実は、植物ホルモン合成遺伝子以外にも、植物ゲノムに導入される細菌の遺伝子がある。オパインと呼ばれるアミノ酸とよく似た化合物をつくる遺伝子だ。アミノ酸は、様々なたんぱく質をつくる部品であり、その多くはわれわれ動物を含め生物にとって必須な窒素栄養源である。アグロバクテリアは、オパインを食べて（栄養源として摂取して）生育することができる。

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■ニシキギの若木の幹にできたクラウンゴール。アグロバクテリア感染による遺伝子組み換えの結果、こうした腫瘍化が起こる＝米国ミズーリ植物園のウェブサイトから
https://image.chess443.net/S2010/upload/2019012900005_3.jpg
http://www.missouribotanicalgarden.org/gardens-gardening/your-garden/help-for-the-home-gardener/advice-tips-resources/pests-and-problems/diseases/bacterial-galls/crown-galls.aspx

https://webronza.asahi.com/science/articles/2019012900005.html