現代生物学概論第二回

現代生物学概論第二回「生き物たちの生き残り戦略」

 

その一部の要約、及び考察

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教授：松本緑

 

１、プラナリアの基本データ

 

　世界で最も変わった生物の一種にプラナリアという生物がいる。

　扁形動物門ウズムシ綱。体長約1センチで基本的に大抵の河川に棲息している。

その中でも一般にプラナリアと呼ばれているのはナミウズムシである。

 

２、再生能力について

 

このナミウズムシ(以下プラナリア)は再生能力が非常に優れていて、前後に3つに切れば、頭部からは腹部以降が、尾部側からは頭部が、中央の断片からは前の切り口から頭部、後ろの切り口から尾部が再生される(完全な一個体になるのに一ヶ月程度の時間を要する)　この再生能力はネオブラスト画分(細胞１０の四乗個)中にあらゆる細胞に分化できる(ｉＰｓ細胞のようだが、実はまだ未確定な部分もあるそうな)細胞が含まれているためであると考えられている。

 

３、プラナリアの生殖

 

　実はこのネオブラストには有性化因子という、プラナリアの非常にユニークな性質を決定づけるものが含まれている。

　これはあまり知られていないことだが、プラナリアには同一種に有性個体と無性個体が存在する。有性個体は雌雄同体であり一対の卵巣精巣と生殖孔を持つが、自家受精はせず、交配で子孫を残す(プラナリアは三倍体、つまり３セットのゲノムを有す、ということは親が３匹いることになるのか？)この有性のプラナリアは無性生殖、つまり分裂はしないが環境によって有性個体にもなり、無性個体にもなりうる。無性になるか有性になるかはネオブラストから決まっている。これは無性個体のプラナリアに有性の虫を長く食べさせていると、有性個体になるプラナリアがいたことで解明された。それでは有性の虫のどのような物質がプラナリアを有性にさせるのか？

緑教授のチームではＤ−トリプトファンと呼ばれる物質が卵巣の発達に深くかかわっていることを突き止めたという。

 

　４、寿命と生物の多様性の関連性について

　

　無性個体のテロメアの長さは変わらないが、有性化個体のは短くなるというのは非常に面白い。無性個体は老化することがない(現に僕が今飼っているプラナリアは３０年前に研究所に渡ってきた代物だという)が、有性になると寿命が発生する(有性のプラナリアの寿命は１年程度らしい)

　ここから何が考えられるだろうか？

 

１、寿命とは生物が種の多様性を獲得するための一つの基質にすぎないのではないか。

 

２、もしそうであるならば、テロメアが短くなる(もしくは短くならない)メカニズムが解読できれば、最終的に不老(もしくは飛躍的な長寿化)が実現可能になるかもしれない。→テロメラーゼの活性化の研究もあるが、無性個体がテロメラーゼが非常に活発であるということでない限り、この研究とは異なる。

 

３、テロメアと有性生殖、無性生殖の関係性に焦点を当てて研究する。

 

４、種にとって安全な環境では無性生殖になり、種が変化しなければならないような危険な環境では有性生殖になる種が多い。それは種の生存効率の上昇させるために遺伝的な変異を促して、新しい環境に適応性を持った個体を生み出そうとしているからというが、それはこの寿命の問題にも深くかかわっているように思う。

 

５、がん細胞と無性個体の共通点からテロメアが短くならないメカニズムが見えてこないだろうか。ネットで調べる限りにおいては、がん細胞にはテロメラーゼ活性があるので不老に近いという説明がなされている。では無性個体一般では？テロメラーゼ活性が不老のメカニズムの必要十分条件なのか？

 

６、そもそも老化とは何か？個体レベルの老化、組織レベルの老化、細胞レベルの老化はそれぞれ分けて考えるべきかもしれない。

 

テロメラーゼ活性

 

　

 仮定１、無性個体にはそもそもテロメアが短くなる機能がないのであり、必ずしもテロメラーゼが活性である訳ではない。あるいはテロメラーゼを必要としないテロメアの修復機能を有している。

↓

実験１、無性生殖のプラナリアのテロメラーゼ活性を調べる。

　　　　　テロメラーゼ活性が

 

 

仮定２、