光合成によって二酸化炭素を吸収して酸素と糖を作り出す葉緑体は、植物細胞や藻類にはあるが動物細胞や菌類にはない。もし、動物細胞内で葉緑体が光合成するようになれば、細胞を培養する時に外から与える養分を減らせるうえ、呼吸で出る二酸化炭素の排出を削減できる。 東京大学大学院新領域創成科学研究科の松永幸大教授（細胞生物学）によると、植物や藻類から葉緑体を単離し、人工的に動物細胞や菌類に移植する試みは50年以上前からあったが、葉緑体が光合成することはなかった。 動物細胞に移植した葉緑体が働かなかった理由として、まず、身近な植物や藻類から取り出した、外気温や水温で働く葉緑体を用いていたことがある。摂氏20度や10度程度で培養する葉緑体が、ヒトを含めた哺乳類の動物細胞に適した37度程度の環境では光合成を起こさなかった。 そこで松永教授は、イタリアの温泉で見つかった、42度で培養する紅藻のシゾンに目を付け、

ししジニー @jiny3jiny34643 あれ、もしかして光合成できる植物って、登場した頃は猛毒を撒き散らして生命を脅かす邪悪生物だったのか……？ 2024-11-17 12:57:39 由 @chiyuri1022 ほんまそれ 植物、石炭紀（約３億年前）に地球の覇権だったころは ・光合成により他生物には猛毒である酸素を撒き散らす→二酸化炭素が減りすぎて氷河期に ・どんな微生物にも分解できない特殊な身体をもつ→死んだあとも死体がうず高く積もり地球全体が覆われる） と、めちゃくちゃ邪悪な存在だった x.com/jiny3jiny34643… 2024-11-18 07:53:26 コミュニティノート ・光合成により他生物には猛毒である酸素を撒き散らす" とありますが、これは20億年以上前の光合成細菌(シアノバクテリア)等の光合成による大酸化イベントと混同しているものと思われます。 http

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター 植物免疫研究グループの白須 賢 グループディレクター（環境資源科学研究センター 副センター長）、後藤 幸久 特別研究員（研究当時）、門田 康弘 専任研究員らの国際共同研究グループは、病原細菌が植物の感染感知能力を無効化する機構を解明しました。 本研究成果により、病原性の高い細菌が植物免疫受容体による認識を巧みに回避して感染する仕組みが分子レベルで明らかになりました。 今回、国際共同研究グループは植物の細胞膜局在型の免疫受容体[1]と複合体を形成する因子を探索し、受容体様リン酸化酵素[2]QSK1を発見しました。このQSK1は免疫受容体の量を減少させる機能を持っていました。さらに興味深いことに、病原細菌Pseudomonas syringae pv. tomato (Pto) DC3000の病原性因子[3]HopF2PtoはQSK1と結合すると植

ブダペスト工科経済大学とオックスフォード大学の研究チームが自然界に存在する新たな形状クラスタ「Soft cells(ソフトセル)」を発見しました。ソフトセルは「タマネギの断面」「筋繊維」「オウムガイの殻の内側」など多様な場所に存在しており、「二次元空間では鋭角を2個持ち、三次元空間では鋭角を持たない」という特徴を備えています。 Soft cells and the geometry of seashells | PNAS Nexus | Oxford Academic https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/9/pgae311/7754698 What Do Onion Skins and Zebra Strips Have in Common? New Geometric Shapes Identified by BME Mathemat

植物がリードするリズムが栄養を与えるバクテリアとの共生に重要 〜マメ科植物の根粒菌との共生は、周期的なリズムを伴って調節されていることを発見〜 マメ科植物は根粒菌と共生することで、窒素栄養が乏しい土壌環境でも生育できます。これは根粒菌が大気窒素をアンモニアに変換する能力（窒素固定能）を持ち、マメ科植物は根粒菌の働きを通して大気中の窒素を利用できるからです。このような有益な細菌をマメ科植物は根に形成するコブ状の根粒に共生させています。しかし、無秩序に多くの根粒が形成されると土壌から吸収した水や他の栄養を葉や茎に輸送するといった根の本来の機能を損なう恐れがあります。そのため、宿主となるマメ科植物は根粒菌の感染によって根粒の分布が過密に形成されないように調節する必要がありますが、その機構は分かっていませんでした。 今回、マメ科のモデル植物であるミヤコグサの研究から、根における根粒菌への応答には一

京都大学理学研究科生物科学専攻では、京都大学の伝統であるフィールドワークに重点をおいた個体レベル以上のマクロ的研究と、ラボワークによる細胞の構造や機能、遺伝子の発現、発生、神経伝達、蛋白質の分子構造などを明らかにしようとする細胞レベル以下のミクロ的研究を統合し、地球上の多様な生物が織りなす様々な生命現象を対象とした教育と研究を推進しています（http://www.biol.sci.kyoto-u.ac.jp/）。その過程で、国内外でのフィールドワーク、ラボワークを通じて撮影された膨大な映像（動画）・画像（静止画）が蓄積されてきましたが、その多くは個々の研究室、個々の教員のもとに留まっていました。 生物科学専攻では平成２９年度総長裁量経費（事業名『生物学映像・画像アーカイブの構築』）を用いて、これらを体系的に整理し一元的に管理することにより、今後の研究資料としての利便性を高めるだけでなく、イ

森林において樹木が生育する土壌に特有の微生物の集まり（微生物叢）が落葉を効率的に分解していることを東京大学などの研究グループが野外実験で実証した。森林生態系の物質循環を担う微生物叢の働きに差があることを示しており、今後の森林保全において場所ごとに特有の微生物叢を保つことが重要だとしている。 森林生態系では、地面に落ちた樹木の葉が土壌中の微生物に分解され、分解の過程でできた栄養分を根から樹木が吸い上げて成長し、茂った葉がまた落ちて微生物に分解される――という、落葉と分解を伴う物質循環が起きている。落葉の分解速度については、「温度が高い方が微生物は活発に働く」「柔らかくて栄養分豊富な葉では分解が進みやすい」など、地域の気候や落葉自体の性質によって主に決まると考えられていた。 一方で、樹木が育つ場所（ホーム）はほかの場所（アウェー）より効率的に落葉を分解するという「ホームフィールド・アドバンテー

窒素は大気の大部分を占めていますが、動植物で窒素を直接利用できる生物は見つかっていません。ところが、非常に小さな海の藻の仲間が窒素を取り込んで利用する能力を獲得しつつあるとする研究結果を、高知大学などがまとめ、生命の進化を考えるうえで重要な発見として注目されています。 この研究結果は、高知大学やカリフォルニア大学などの国際研究チームが、アメリカの科学雑誌「サイエンス」に発表しました。 窒素は地球の大気のおよそ8割を占める主成分ですが、窒素を直接利用できるのは一部の細菌やバクテリアだけで、動植物など真核生物で窒素を直接取り込んで利用できる生物はこれまで見つかっていません。 研究チームでは、真核生物の1種で20マイクロメートルほどと非常に小さな海の藻の仲間を、安定的に培養できる方法を初めて確立し、詳しく分析しました。 その結果、従来はこの藻の細胞には窒素を利用できるバクテリアが共生していると考

この画像を大きなサイズで見る 新たな研究によると、現在”10億年に1度の進化”が起きていることが判明したそうだ。 10億年に1度の進化とはある種の微生物の細胞が別の種の微生物の細胞に取り込まれる「一次共生」と呼ばれるものだ。これが起きたのは40億年あまりの生命の歴史においてたった2回だけで、1回目ではミトコンドリアが、2回目では植物が誕生した。 一次共生は生命の誕生に深くかかわる極めて重要なイベントで、そして今回、新たに10億年に1度の進化が確認されたのだ。それでは詳しく見ていこう。 過去に2度発生した10億年に1度の進化「一次共生」 10億年に1度の進化とは、「一次共生」と呼ばれるものだ。 ある生物が別の生物を飲み込んだとき、ごく稀にだが飲み込まれた側（共生者）が飲み込んだ側（宿主）の内臓のように働き始めることがある。 するとその見返りとして、宿主が共生者に栄養やエネルギーといったものを

生物学の教科書には、生物界を三分する細菌・古細菌・真核生物のうち、空気中の窒素を生命が利用できる形に変換する窒素固定ができるのは一部の細菌と古細菌だけだと記されています。新たに、真核生物に属する藻類の一種が細胞の中に窒素を固定する細胞小器官(オルガネラ)を持つことが判明したとの論文が発表されました。ミトコンドリアや葉緑体のように、元は別々の生き物が共生関係を超えて細胞小器官へと進化したのは、長い生物の歴史の中でこれが4例目とされています。 Metabolic trade-offs constrain the cell size ratio in a nitrogen-fixing symbiosis: Cell https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00182-X Nitrogen-fixing organelle in a ma

(Image by Miha Creative/Shutterstock) マメ科植物体内の窒素状態に応じて全身的（地上部と根）に機能し、窒素固定細菌の根粒菌が共生する根粒に鉄を集める働きを持つペプチド因子を発見しました。さらに、根粒共生をしない植物でも、このペプチド因子が体内の窒素と鉄のバランスを保つことで、窒素恒常性を制御することも明らかにしました。 マメ科植物は、窒素固定細菌である根粒菌との共生を介し、生育に必須な栄養素である窒素を効率的に獲得する仕組み（根粒共生）を持っています。 植物の根に形成される共生器官が根粒です。根粒菌はその中にいて、空気中の窒素をアンモニアへと変換する窒素固定を行います。窒素固定反応を触媒する酵素が働くためには鉄が必要ですが、どこから、どのように鉄が根粒へと運ばれて窒素固定のために使われるのか、その仕組みはほとんど解明されていませんでした。 本研究では、マ

種子植物の葉緑体の構造 （外膜、内膜、ストロマ 、チラコイド、グラナム（＝グラナの単数形）、ラメラ、ルーメン） 葉緑体は回転楕円体を押しつぶしたような形をしている。二重の膜（Outer MembraneとInner Membrane）で囲まれた内部空間をストロマ (Stroma) と呼ぶ。ストロマを最も薄い緑色で示した。葉緑素は図中に多数描かれているチラコイド (Thylakoid) と呼ばれる円盤状の小胞に収められており、チラコイドは積み重なってグラナ (Granum) と呼ばれる塊にまとまっている。一部のチラコイドは細長く延びて複数のグラナ間を結んでいる。これをラメラ (Lamella) と呼ぶ。光合成によってチラコイド膜内部、すなわちルーメン (Lumen) の水素イオン濃度が高くなる。水素イオン濃度勾配を利用してチラコイド膜上に分布するATP合成酵素がADPから細胞のエネルギー源で

約40億年前、地球に最初の生命が誕生しました。地球上のすべての生物の共通祖先です。やがて人類を含む大きな生物グループである「真核生物」が誕生しました。ただし、真核生物の誕生の経緯や初期の進化については謎に包まれています。 そんな真核生物の進化の謎を解くかぎを握るのが「原生生物」です。あまり聞きなじみがないかもしれませんが、原生生物は身のまわりにたくさんいます。たとえば、コンブやワカメなどの海藻も原生生物です。 JAMSTEC　地球環境部門　海洋生物環境影響研究センター　深海生物多様性研究グループの矢吹彬憲主任研究員は、なかでも「みなしご原生生物」とよばれる原生生物に注目しています。みなしご原生生物とはどんな生物で、それを研究することで何がわかるのでしょうか？　矢吹主任研究員に話を聞きました。（取材・文：福田伊佐央） 動物でも植物でも菌類でもない 「原生生物」とはどんな生物ですか？ 矢吹さん

スパイクさん(ＣＶ:東に海に林さん) @alice71345 日本のミミズ、日本の土を作るために必要な微生物を中にタップリ持っているのでアレをアメリカの土に入れたら中の微生物がアメリカの土を侵食し日本の土の性質に変えてしまうという形で土壌を汚染するという話を聞いて割と本気で驚いている スパイクさん(ＣＶ:東に海に林さん) @alice71345 @GNmonkusou_EJ2 病原菌や化学物質を持ち込む形で土壌を「汚染」するというのは理解出来るしイメージもしやすいですけど、いま目の前にある土地の環境そのものを変えてしまうという形で「汚染」を行うというのは言われてみればという感じでしたね…… リンク natgeo.nikkeibp.co.jp ミミズは侵略的外来種、北米で昆虫に大きな被害の恐れ、研究 ガーデニングでは歓迎されるミミズだが、本来ミミズがいなかった北米北部の森林では、在来の動物に

植物界と動物界をまたぐ感染能力は脅威です。 銀葉病という名前は一見、美しい銀色の葉を持つ植物を連想させますが、実際には植物を蝕む恐ろしい真菌病です。 インドのアポロ・マルチスペシャリティー・ホスピタル（AMH）で行われた研究によって、本来ならば植物にしか感染しない真菌が人間に感染した、史上初の例が報告されました。 ゲームや映画で人気の『ラスト・オブ・アス』では、人間の行動を制御する「ゾンビ菌」が描かれていますが、現実世界でも、アリやセミに寄生し、その行動を操る真菌が存在します。 今回はこうした「フィクションのような」事実を通じて、真菌の驚くべき進化、そしてこれらが地球上の生命とどのように関わり合っているのか、詳細に探ります。 真菌たちはどのようにして種の壁を越え、私たち人間に感染することができたのか、そしてこれが意味する未来は何なのでしょうか？ 研究内容の詳細は『Medical Mycol

奈良先端科学技術大学院大の出村拓教授（植物生理学）は26日、発光するキノコの遺伝子を組み入れた植物「光る樹木」を開発したと発表した。電気を必要としない室内照明や街路樹への活用が期待される。出村教授は「環境に負荷がかからない照明として注目されれば」と話した。 クラゲなどの蛍光タンパク質を組み合わせ、強く発光させられるようになった。タンパク質の組み合わせなどにより緑や赤、青色に光らせることもできる。 近くベンチャー企業を設立し、観葉植物などの商品化を目指すという。

昆布やわかめが属する藻類は、以前は植物の仲間とされていましたが、原生生物の仲間ということになっています 日本の教科書も2012年度版から「わかめや昆布は植物ではなく原生生物の仲間」という記載になっています 年齢を偽る場合は注意しましょう