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呼吸

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1: 2019/01/26(土) 13:42:43.47 ID:CAP_USER
■苦手な環境から逃げ出す意外な手段、1日で最大90キロ移動できるスピードも

 ナマコは長い間、海底をのろのろ動くだけの生き物と考えられてきたが、実は意外な方法で大きく移動できるらしいことが最新の研究でわかった。ナマコは暮らしている環境を変えたくなると、体を風船のように膨らませ、流れに身を任せて海の中を漂うのだ。

 これまでナマコは、海底に暮らすほかの生物と同じように、幼生の時期にだけ長距離を浮遊すると考えられてきた。成体になった後は海底をはって暮らし、敵が来たら少し速く動くくらいだと。しかし実際は、はるかに効率的な移動手段を隠し持っているようだ。大量の水を吸い込み、比重を下げることで浮力を得て、海底から離れ、海の流れに身を任せるのだ。

 カナダ、ニューファンドランドメモリアル大学の海洋生物学者アニー・メルシエ氏は「ナマコは肛門を含むあらゆる穴から水を吸い上げます」と説明する。メルシエ氏らは1月12日付けで学術誌「Journal of Animal Ecology」に論文を発表した。ナマコは肛門から水を出し入れすることで呼吸を行うが、その呼吸器を水で満たし、膨張するのだ。その後、一部のナマコはひっくり返り、大きく広がった肛門を上にして浮遊する。

 1980年代からナマコを研究しているメルシエ氏は、ナマコが膨らむという情報を詳しく調査するため、研究室と実際の海で2種のナマコを観察した。一つは北大西洋から北極海にかけての冷たい海に生息するキンコ属のナマコ(Cucumaria frondosa)、もう一つはインド洋や太平洋の熱帯海域に暮らすハネジナマコ(Holothuria scabra)だ。

 研究室では、水中の塩分濃度やほかの個体との密集度、堆積物の状態を変えて、ナマコの反応を観察した。嵐の日や海流の強い海、底引き網漁が行われた後の海底の状態などを再現したものだ。その結果、塩分濃度が低すぎたり堆積物が多すぎると、ナマコたちはその場から逃げ出した。一部のナマコは数分以内に、体に対する水の比率が700%以上にも上昇し、風船のようになって素早く流された。


 海での観察では、膨張したキンコ属のナマコが回転しながら海中を漂う姿を船から撮影した。動画を分析したところ、速い個体は1日で最大90キロも移動できるほどのスピードに達していることが判明した。これは幼生の時に移動するスピードよりも速い。

■キンコ属のナマコ(Cucumaria frondosa)。浮力を得るため、水で体を膨らませている。(PHOTOGRAPH COURTESY MERCIER LAB)
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012300054/02.jpg

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012300054/
ダウンロード (1)


引用元: 【生物】ナマコは700%膨張して海を大移動、最新研究[01/26]

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1: 2018/12/22(土) 21:35:31.15 ID:CAP_USER
「ウサギの遺伝子」を組み込んだ遺伝子組み換え観葉植物が、「空気中の発ガン性物質を大幅に除去する」ということを、ワシントン大学の研究者らが発見しました。

Greatly Enhanced Removal of Volatile Organic Carcinogens by a Genetically Modified Houseplant, Pothos Ivy (Epipremnum aureum) Expressing the Mammalian Cytochrome P450 2e1 Gene - Environmental Science & Technology (ACS Publications)
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.8b04811

Rabbit gene helps houseplant detoxify indoor air - American Chemical Society
https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2018/acs-presspac-december-19-2018/rabbit-gene-helps-houseplant-detoxify-indoor-air.html

A Houseplant With Rabbit DNA Could Purify the Air in Your Home
https://futurism.com/the-byte/rabbit-dna-houseplant-air-purification

私たちが日常的に呼吸をしている空気の中にはホルムアルデヒドからクロロホルムまで、実にさまざまな有害物質が多く含まれています。特に一般家庭の室内は多くの人々が集まるオフィスや学校の空気よりも汚染されていることがあり、家庭にとどまる時間の長い人は高いレベルの発ガン性物質にさらされているとのこと。

室内に漂う毒素は主に調理やシャワー、家具、喫煙などさまざまな要因から発生しており、人間が生活している以上空気の汚染をなくすことは不可能。室内に置かれる観葉植物はこれらの毒素を空気から取り除く役割を果たしていますが、一般的な部屋からホルムアルデヒドを取り除くためには、およそ100平方フィート(約9平方メートル)あたり大きな観葉植物が2つ必要になると研究者らは計算しています。

そこでワシントン大学で都市・環境エンジニアリングについて研究しているStuart Strand教授らの研究チームは、「観葉植物に哺乳類が持つ解毒を行う酵素の遺伝子を組み込めば、植物の毒素除去作用が強化されるのではないか」と考えたそうです。

続きはソースで

by ProBuild Garden Center

https://i.gzn.jp/img/2018/12/20/rabbit-gene-houseplant-detoxify-air/00_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181220-rabbit-gene-houseplant-detoxify-air/
images


引用元: ウサギの遺伝子を組み込んだ遺伝子組み換え植物が空気中の有害物質を除去すると判明[12/20]

ウサギの遺伝子を組み込んだ遺伝子組み換え植物が空気中の有害物質を除去すると判明の続きを読む

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1: 2018/10/25(木) 13:07:03.51 ID:CAP_USER
1億2000万年前のいまの中国東北部にあたる場所で、火山噴火に巻き込まれて死んだ鳥がいた。突然降ってきた火山灰に埋まり、軟組織は腐敗する間もなかった。それから長い時間をかけて、組織は化石へと変化しつつ、保存されてきた。

 発見された鳥の化石の中に肺の組織が含まれていたことが、最新の研究で明らかになった。太古の鳥の肺が化石になって発見されるのは初めて。研究成果が学術誌「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に掲載された。

 今回発見されたのは、白亜紀に生きていた鳥、アーケオリンクス・スパスラ(Archaeorhynchus spathula)。化石には、羽毛とともに多くの軟組織が保存されており、現代の鳥にかなり近い肺を持っていたことが判明した。鳥の肺はとても効率的で、空を飛ぶためにうまく適応している。このような進化を遂げた肺が、これまで考えられていたよりもかなり早い時期に現れていたことを、今回の研究成果は示唆している。

「これまで鳥の肺や呼吸、進化についての知見はすべて、骨格の化石から推測されてきたのですが、それだけでは十分ではなかったことに気づきました」と、中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所の古生物学者で、今回の論文の共著者であるジンマイ・オコナー氏は述べている。

「わくわくするような発見です」と、この論文を査読した米ユタ大学の解剖学者で生理学者のコリーン・ファーマー氏は語る。「この種の恐竜に鳥のような肺が見つかるのは予想されていたことですが、実際に確かな証拠を示したというのはすごいことです」

■肺と飛翔能力の大事な関係

 化石になること自体珍しいのに、軟組織の痕跡を残した化石となればなおさら貴重だ。これまでに見つかっているのは、古代魚類の心臓の化石や装甲恐竜のごつごつした皮膚などで、オコナー氏自身も恐竜時代の鳥類の卵胞(受精前の卵子を含んだ袋)を発見した経験を持つ。また、鳥以外の化石化した肺の断片を発見した研究も、過去に3例ある。
 鳥がどのようにしてこれほどの飛翔能力を獲得したのか。それを知るうえで、鳥類の肺の化石は大変有用である。

 肺は、無数の血管が走る薄い膜を通して、酸素と二酸化炭素を交換している。この膜が大きくて薄いほど、膜は複雑に折りたたまれ、肺の効率は向上する。人間の肺の内部表面積は、全体で46平方メートルに達する場合もある。

 空を飛ぶには大変な運動が必要で、鳥はそのために肺を極限まで酷使する。鳥の肺はいくつにも分かれ、胸郭の周囲に貼り付いている。他の動物と違って、鳥の肺は膨張・収縮をせず、その下につながっている複数の気嚢がふいごのように空気を送り、呼吸する。このため、肺の膜は極端に薄くなり、酸素が効率よく吸収され、飛翔筋肉にそれだけ酸素を送り込むことができる。しかし、このような特殊化された肺は、いつごろ進化したのだろうか。

 オコナー氏と中国山東省天宇自然博物館の研究者らは、最初からこの呼吸の謎を解こうとして研究を始めたわけではない。当初は、アーケオリンクスの飾り尾羽も含めた羽毛が、化石で初めて発見されたことに興味を示した。

 オコナー氏と研究仲間の王孝理氏が化石を調べたところ、鳥の胴に斑点のついた奇妙な白い塊がふたつ、突起物のように飛び出ているのに気付いた。ちょうど胸のあたりに位置していることから、化石化した肺ではないかと思われた。

 最初にこの化石について論文を書いた際は、羽だけに注目して、肺があるかもしれないということはわずかに言及したのみだった。ところがオコナー氏によると、これが肺であるとはっきり証明されていないことを嘆いた査読者がひとりいたため、論文は却下されたという。

そこで、突起物を詳しく調べることにした。高精度の顕微鏡を使ってみると、人間の毛髪の10分の1に満たない細い空間が蜂の巣のように並んでいることに気付いた。南アフリカのヨハネスブルク大学教授で鳥の肺組織が専門のジョン・マイナ氏にメールで助言を仰いだところ、細かく分かれた鳥の肺の小房によく似ていると返答してきた。顕微鏡では、それぞれの空気の管まで確認できる。マイナ氏は、最終的な論文の共著者に名を連ねている。

「論文を拒否されて、やる気が湧きました」と、オコナー氏は言う。「おかげで、化石をもっと詳しく調べることができ、肺組織の発見につながりました」

続きはソースで

■原始的な鳥類アーケオリンクス・スパスラの化石には、羽毛だけでなく肺の組織も残されていた。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/102400458/01.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/102400458/
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引用元: 【古生物】太古の鳥の肺が初めて見つかる、飛行進化のカギ[10/25]

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1: 2018/10/25(木) 13:53:59.91 ID:CAP_USER
呼吸が脳の活動、特に記憶に対してどのような影響を与えるかという研究を行っていたスウェーデンのカロリンスカ研究所の研究者が「鼻呼吸を行うことで匂いの記憶は強化された」という実験結果を発表しています。

Respiration modulates olfactory memory consolidation in humans | Journal of Neuroscience
http://www.jneurosci.org/content/early/2018/10/22/JNEUROSCI.3360-17.2018

Breathing through the nose aids memory storage -- ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181022141509.htm

何かの匂いをかいだ時、匂いの元となる分子が鼻の奥にある嗅覚受容体に結合し、受容体の電気信号が嗅覚受容神経を通じて「嗅球」と呼ばれる脳組織に到達します。そして、嗅球が信号を元に処理した嗅覚情報を大脳へ送ることで、嗅覚が認識されていると考えられています。

この嗅球は、記憶に関わる脳組織である海馬との間にも回路を持ち、嗅覚と記憶が密接に関係していることは、これまでの研究からも明らかとなっていました。このことから、カロリンスカ研究所で臨床神経科学を研究するArtin Arshamian氏は「口呼吸ではなく鼻呼吸によって匂いに関する記憶が強化されるのではないか」という仮説を唱え、比較実験を行いました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/24/breathing-through-nose-aid-memory/00.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181024-breathing-through-nose-aid-memory/
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引用元: 鼻呼吸によって記憶力が強化されることが判明[10/24]

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1: 2018/10/24(水) 10:56:01.01 ID:CAP_USER
【10月23日 AFP】火星の地表のすぐ下にある塩水には、数十億年前の地球上で出現・繁栄したものと同種の微生物の生命を維持するのに十分な量の酸素が溶け込んでいる可能性があるとの研究論文が22日、発表された。

 英科学誌ネイチャー・ジオサイエンス(Nature Geoscience)に掲載された論文によると、場所によっては海綿動物などの原始的な微生物を生存させることができる量の酸素が存在する可能性があるという。

 論文の筆頭著者で、米ジェット推進研究所(JPL)の理論物理学者ブラダ・スタメンコビッチ(Vlada Stamenkovic)氏は、高濃度の塩分を含む「火星上の塩水には、微生物が呼吸するのに十分な量の酸素が含まれている可能性があることを、今回の研究で発見した」と話す。

「この結果により、現在および過去の火星の生命存在の可能性に関するわれわれの理解が根本的に変わることになる」と同氏はAFPの取材に語った。

 これまでは、火星に存在する酸素は微量で、微生物の生命でさえも維持するのに不十分だと考えられていた。「火星の大気中の酸素濃度は約0.14%とごくわずかなため、火星上の生命に酸素が関与する可能性があるとは誰も考えたことがなかった」と、スタメンコビッチ氏は指摘する。

続きはソースで

(c)AFP

http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/3/b/320x280/img_3b55419acbc4c2d0993a0e76f15690ef148032.jpg

http://www.afpbb.com/articles/-/3194280
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】火星に生命維持可能な量の酸素、地下塩水に溶解か

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1: 2018/06/25(月) 09:46:17.26 ID:CAP_USER
順天堂大学は、同大大学院の研究グループらが、細胞内のミトコンドリア呼吸鎖複合体Iに対する阻害剤が、再発性/難治性白血病に対する新しいがん治療薬になりうることを発見したことを発表した。

この成果は、同大大学院医学研究科臨床病態検査医学の田部陽子特任教授らの研究グループと、米国MD Anderson がんセンターのJoseph R. Marszalek 博士、Marina Konopleva 教授らとの共同研究によるもので、6月11日、英国科学雑誌「Nature Medicine」のオンライン版に掲載された。

IACS-010759によるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害とエネルギー産生抑制IACS-010759によるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害とエネルギー産生抑制がんの治療において、 抗がん剤が効かなくなる耐性の獲得が問題となっている。
がん細胞が存在するがん微小環境では、異なる性質をもつ細胞の集団として存在するため、抗がん剤の特異的な分子異常を標的とした治療に対して生き残ったがん細胞は、変異しながら次々と耐性を獲得していく。

そこで研究グループは、この耐性の獲得を避けるため、細胞が共通してエネルギーを依存するミトコンドリア呼吸を標的とした抗がん剤の開発が有効ではないかと考えた。
まず、がん微小環境においてがんの生存を助ける低酸素誘導因子(HIF1a)を抑える分子に着目し、新しい医薬品の候補となり得る化合物薬剤のスクリーニングを開始した。

その化合物の中から、ミトコンドリア呼吸鎖複合体Iを標的とする酸化的リン酸化阻害剤のIACS-010759を選出し、次にこの阻害剤の抗がん作用について複数の培養がん細胞を用いて調べたところネルギー産生に必要なアスパラギン酸を抑えて、 がん細胞の増殖を抑制することを発見した。

続きはソースで

■IACS-010759投与前後の脳のMRI画像と抗腫瘍効果
https://news.mynavi.jp/article/20180625-652692/images/002.jpg
■IACS-010759によるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害とエネルギー産生抑制
https://news.mynavi.jp/article/20180625-652692/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180625-652692/
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引用元: 【医学】順天堂大、がん細胞のエネルギーを枯渇させる新しい抗がん剤を発見[06/25]

順天堂大、がん細胞のエネルギーを枯渇させる新しい抗がん剤を発見の続きを読む
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