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性格(パーソナリティ)は遺伝、環境(共有環境、非共有環境)で決まる

能力や性格(パーソナリティ)が遺伝でかなりの程度決まってしまうと聞くと、絶望する人もいるのではないでしょうか。自分は若いころ(学生時代)、自分の性格が好きではなくて「脳は遺伝に勝てるか?」という答えを探していました。つまり父親から遺伝したようなこの内向的な性格をなんとかして自分の意思の力で変えられないものかと戦っていたわけです。その結果がどうなったかというと、社会人になったら仕事が忙しすぎて、性格で悩んでいる暇がなくなり、やがて年齢が上がって自分の能力や体力の衰えを感じるようになると、自分の性格などどうでもよくなりました。自分が何をやりたいかにフォーカスしていれば、どんな性格であっても仕事で結果を出せるのではないかと思います。

能力と遺伝

能力は遺伝できまると言うと非常に大きな問題が生じます。遺伝できまるということは、人種によって能力に優劣があるということを意味するからです。このことは、劣った人間は排除してよいという「優性思想」にひとつの根拠を与えてしまうため、科学者の間でもタブーといえるテーマです。実際、能力と遺伝との関係を研究して発表した研究者が迫害を受けたりしていますし、発表するにしても非常に慎重な言葉遣いで表現しています。

しかし、能力が遺伝によって「ある程度」決まることは間違いない事実のようです。能力の何パーセントが遺伝できまるのか?という表現はできません。そういう測定方法がないからです。かわりに、研究者は、「遺伝率」(heritability)という用語を使います。これは、ある集団で能力(例えば、IQテストのスコア)を測定したときの個人間での「ばらつき」を、いくつかの要因のばらつきの和として表現したときに、そのうち遺伝的なばらつきの割合がどれくらいを占めるのかをあらわした数字です。

Estimates on the heritability of intelligence range from approximately 65 to 85 percent (Gould, 1982; Jensen, 1998). However, at very early ages the genetic and environmental influences are closer to 50-50, decrease with age, and by adulthood the genetic component is almost entirely responsible for the correlation of intelligence between related individuals (Gould, 1982; Jensen, 1998).

11.2: Biology and Personality LibreTexts)

性格と遺伝

Difficulties in identifying specific loci suggest that, as has been observed for a number of quantitative traits, genetic influences on these complex traits are likely attributable to many genes, each with a small effect size.

引用元:Genome-wide association scan for five major dimensions of personality Mol Psychiatry. Author manuscript; available in PMC 2010 Jun 1. Published in final edited form as: Mol Psychiatry. 2010 Jun; 15(6): 647–656. Published online 2008 Oct 28. doi: 10.1038/mp.2008.113 PMCID: PMC2874623 NIHMSID: NIHMS74370 PMID: 18957941

外向性 Extraversion

  1. ZNF180 gene (Zinc Finger Protein 180 gene) rs644148 is a single nucleotide polymorphism or SNP in the ZNF180 gene. https://www.xcode.life/genes-and-personality/how-genes-influence-your-extraversion/

 

ビッグ5と遺伝子

  1. Genome-wide association scan for five major dimensions of personality Mol Psychiatry. 2010 Jun;15(6):647-56. doi: 10.1038/mp.2008.113. Epub 2008 Oct 28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18957941/

参考サイト・参考資料

  1. https://ja.wikipedia.org/wiki/遺伝率 遺伝率はあくまで集団としての統計値として意味があり、特定の個体に対して遺伝の影響度を示すものではない。例えば体重が小さい個体がいたとして、その原因の60%が遺伝だとはいえない。遺伝的には大きくなりやすい個体なのに、たまたま栄養状態が悪い環境で育ったため体重が小さくなったのかもしれない。‥ 同種の生物でも、測定対象とする集団によって値が変化する。環境の変化が大きい集団と小さい集団、遺伝的に差異が大きい集団と小さい集団では、遺伝率は異なる。‥ よく誤解されるが、遺伝率は「親から子へ遺伝する確率」ではない。例えば、欧米人の双子を用いた研究では、身長の個人差の8割程度は遺伝的要因によって生じていると報告されているが[1]、このことは「背の高い親から80%の確率で背の高い子どもが生まれ、20%の確率で子どもの背は低い」ということを意味してはいない。また遺伝率が高くても、親の特性がそのまま子に伝わる訳ではない。ペアをなしている染色体のうち、どちらか一方のみがランダムで子に伝わるので、仮に遺伝率が100%だとしても子の表現型値はかなりばらつく[2]。また遺伝率が100%だとしても環境が変われば表現型値は変化する。例えばある植物を完全に同一の環境で育てることができれば、背丈の差は遺伝のみによって決まり遺伝率100%となるが、それとは異なる栄養状態の土壌で育てれば背丈は変わってくる。‥ 表現型値のばらつきは分散 V によって表現できる。遺伝と環境の相関を無視できるときは 𝑉 𝑃 = 𝑉 𝐺 + 𝑉 𝐸
  2. 11.2: Biology and Personality LibreTexts heritability, or the degree of individual variance on some measure of behavior or personality that can be attributed to genetics. It is important to remember, however, that heritability is measured in populations (see Kagan, 1994; Sternberg, Grigorenko, & Kidd, 2005). It makes no sense to suggest, for example, that a 5-foot tall person is 54 inches tall due to genetics and then grew another 6 inches thanks to good nutrition.
  3. Genetic Basis of Personality. Emotions. https://sites.pitt.edu/~frieze/per10.htm Personality = Shared genes + unshared genes + shared environment + unshared environment
  4. Genetic Influences on Personality from Infancy to Adulthood H. H. Goldsmith Child Development Vol. 54, No. 2 (Apr., 1983), pp. 331-355 (25 pages) Published By: Wiley

 

サリドマイドの作用

 

サリドマイドの四肢形成の異常 30以上の仮説

サリドマイドによる血管新生阻害仮説

  • サリドマイドによる血管新生阻害活性 1994年D’Amato ら ウサギの網膜に FGF-2を処理することにより血管新生を誘導することができるが,サリドマイドがそれを阻害(実験は別のグループによっても再現)
  • 抗腫瘍効果
  • 2009年Therapontos ら 血管新生阻害が四肢形成の原因であると主張
  • サリドマイドがいかなる因子に結合することで血管新生阻害が引き起こされるのか???
  • 催奇性が四肢など特異的な部位に生じるのはなぜか???

サリドマイドによる酸化ストレス仮説

伊藤 拓水,半田 宏 サリドマイド催奇性の分子機構  2011年 2月 生化学 第83巻 第2号 https://www.jbsoc.or.jp/seika/wp-content/uploads/2013/05/83-02-07.pdf

  1. Identification of a Primary Target of Thalidomide Teratogenicity Science 327, 1345 (2010). T. Ito, H. Ando, T. Suzuki, T. Ogura, K. Hotta,Y. Imamura, Y. Yamaguchi & H. Handa.
  2. Thalidomide induces limb defects by preventing angiogenic outgrowth during early limb formation Christina Therapontos,a,b Lynda Erskine,b Erin R. Gardner,c William D. Figg,d and Neil Vargessona,b,1 Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 May 26; 106(21): 8573–8578. Published online 2009 May 11. doi: 10.1073/pnas.0901505106 PMCID: PMC2688998 PMID: 19433787
  3. Thalidomide-induced antiangiogenic action is mediated by ceramide through depletion of VEGF receptors, and is antagonized by sphingosine-1-phosphate Takeshi Yabu 1, Hidekazu Tomimoto, Yoshimitsu Taguchi, Shohei Yamaoka, Yasuyuki Igarashi, Toshiro Okazaki Blood . 2005 Jul 1;106(1):125-34. doi: 10.1182/blood-2004-09-3679. Epub 2005 Mar 1.
  4. Thalidomide is an inhibitor of angiogenesis R J D’Amato 1, M S Loughnan, E Flynn, J Folkman Proc Natl Acad Sci U S A . 1994 Apr 26;91(9):4082-5. doi: 10.1073/pnas.91.9.4082.

サリドマイド薬害

  1. Iran J Pediatr. 2012 Sep; 22(3): 432–433. PMCID: PMC3564107 PMID: 23399971 Isolated Lower Limb Phocomelia – a Rare Limb Malformation Phocomelia, ie the absence or severe hypoplasia of the long tubular bones with more or less intact hands and or feet, is widely known to be the most spectacular finding of thalidomide embryopathy[1].
  2. 4.9c Limb Deficiency Amelia (Q71.0, Q72.0, Q73.0)
  3. Transverse Intercalary
  4. THE FIRST APPEARANCE OF THALIDOMIDE
  5. Recognition of thalidomide defects

ジェイミー・A. デイヴィス『人体はこうしてつくられる』 Life Unfoldingの読書メモ

ジェイミー・A. デイヴィスの『人体はこうしてつくられる』 (原題 Life Unfolding)は実に素晴らしい本で、発生学の面白さを見事に伝えています。生物学や医学の知識が全くない人には、ここまで噛み砕いた説明でもまだ大変かもしれません。大学で生物学や発生学を学んでいる大学生くらいが読むと面白さがよく感じられるのではないかと思います。

著者は、大変ややこしい学問を実にわかりやすく一般の人に伝える天才ではないかと思います。

表紙の写真はちょっと怖くて、電車でこの本を開くのが憚れます。解剖学の模型みたいですが、発生学の雰囲気とちょっと合っていないです。

倫理声明 わたしが参照した公開済みの実験内容も今日の基準にしたがって行われたものと考えている。

「今日の」は、「当時の」だと思います。原書をみたらof the dayでした。of the dayには当時のという意味と今日のという意味の両方がありますが、ここでは当時のと解さないと、文が意味をなしません。

図13 新しくできた内胚葉の中央部がせり上がって脊索板となり…

脊索の形成過程を解説したこの部分を読んで、あれ?と思いました。カールソンの最新の発生学の教科書を見ると、中胚葉が脊索突起(notochordal process)をつくり、それが内胚葉と融合してもう一度分離するという説明がありますので、その後半部分に相当することしか説明していないように思いました。下の説明はカールソンの教科書と同じ過程が説明されています。

中胚葉は原始結節から頭側に伸びて脊索突起 notochordal process を形成し、〜。(中略)脊索突起は一時的に内胚葉と癒合し脊索板notochordal plate を形成し、沿軸中胚葉は癒合して体節を形成し、脊索板は内胚葉から分離し完全な脊索notochord を形成する。http://www.nicheneuroangio.com/pdf/2021nnac/202101toma.pdf

最新の知見かどうかの差でしょうか。

左右対称の破れ 動物細胞には線毛と呼ばれる微細な、剛毛状だが柔軟な突起をもつものが数多くある。

高校や大学の生物学ではciliaは繊毛と訳されますが、医学では線毛という漢字を当てるようです。これは知りませんでした。生物学で線毛 piliは、細菌の「毛」に使われるようです。生物学と医学では訳語が違うということですね。

線毛(せんもう)は、細菌の細胞外構造体で、タンパク質が重合して繊維状となるもので、鞭毛以外を指す。英語では pilus(複数形 pili)、または fimbria(複数形 fimbriae)という。通常、pilus と fimbria は区別しないで使用される。線毛は1950年代に走査型電子顕微鏡観察によって発見されたが、2つの研究グループがこれらの名称を別々に用いたことが、現代まで続いている。https://ja.wikipedia.org/wiki/線毛

生物学と医学とで用語が違う別の例として、mesenchyme(生物学だと間充織、医学だと間葉)というものもあります。

微小繊維 細胞膜のほうに伸びる繊維は不活性状態のキャッピングタンパク質と出合うだけで、そのまま伸び続けることができるが、

この文は、自分が意味を取り違えたみたいで、「出会うことにより」の意味かと思ったので訳が違う?と思ってしまいました。「出会うだけで、それ以上何もされないので」というつもりの訳みたいですが、「出合ったとしても」と訳したほうが紛れがない。

脈管形成 シャーレを使った単純な実験だが、

「シャーレを使った」というより「シャーレの中で行われた」といったほうが意味が通りやすいと思います。~を使った実験と書くと、~は実験手法をふつうは意味しますが、シャーレは実験に必要な器具に過ぎないので。

 

生理学の教科書、医学部学生、看護学学生、コメディカル学生向け定番、ベストセラー、ロングセラー、わかりやすい教科書

生理学の教科書は医学部学生向けの本格的なものだと1000ページを超えるくらい、膨大な知識の集大成であり、生理学は勉強しにくいとっつきにくい学問です。

一般読者向け成書

いきなり堅苦しい教科書に取り組むより、まずは軽く気楽に一般向けに書かれた本から入ったほうが挫折の恐れがなくていいと思います。

生理学の基本としくみ

部谷・田中『生命と健康のメカニズムがわかる 生理学の基本としくみ』 オールカラー  ナツメ社 2022年2月2日 赤いセロファンシート付

見開き2ページで左側のページに解説、右側のページに図解が示されています。一つのトピックが見開き2ページにまとまっているので、パラパラと見た時に非常にわかりやすいです。キーワードが赤い文字になっていて、付録として赤い透明シートがついているので、学生がキーワードを覚えるのに役立ちます。つまり大学の定期テスト対策か何かにも使えるようにと言う配慮でしょう。本の内容は、一般の読者対象なので読みやすくわかりやすいです。

いろいろある一般向けの本の中で比較したときに、この本は説明の仕方が非常にうまいと感じました。図のページには、本文の理解を助けるような、知りたいことが絵に描かれています。

【蔵書】職場近くの図書館で借りました。

はたらく内臓

元気のしくみと不調の原因がわかる!内臓機能大全 はたらく内臓 坂井健雄 慣習順天堂大学特任教授 中央公論新社 2022年1月25日

この本もわかりやすいです。堅苦しくなくて、わかりやすいメリハリのある言葉で説明されるので、へ~ぇ と思いながら読み進めることができます。血液検査や尿検査で何がわかるかの解説もあって、健康に気を使う人には役立つ情報が満載です。

【蔵書】職場近くの図書館で借りました。

尿の泡立ち、むくみ、腎臓が悪くなっている兆候

腎臓は、老廃物の除去や血液量の調節、浸透圧調節など重要な働きを担っています。腎臓の働きが悪くなると、致命的なわけですが、腎臓の働きが悪くなった場合、どのような兆候が表れるのでしょうか。

尿の泡立ちむくみ(浮腫)は、腎臓の病気の症状として現れることがあります。腎臓は老廃物や余分な水分、塩分を体外に排泄するために血液をろ過していますが、腎臓の働きが悪くなると、たんぱく質が吸収されずに尿中に出て泡立ちの原因となります。また、腎臓内の糸球体に障害が起こると、血液を十分にろ過できなくなり、体に余分な水分や塩分が溜まってむくみの原因となります。

(グーグル検索結果の生成AIの回答)

正常な場合、蛋白質は腎臓で再吸収されるのだそうです。

ヒトでは1日に約6 gアルブミン が糸球体で濾過されると計算される.しかし,おもに近位尿細管におけるメガリンとcubamによるエンドサイトーシスにより,糸球体で濾過されたアルブ ミンは近位尿細管に再吸収され代謝されるため,健常人の尿中にアルブミンはほとんど検出されない(ちなみに近位尿細管におけるアルブミンの処理には そのほかにFcRnやCD36なども関与すると考えられる). したがって,アルブミン尿は,糖尿病性腎症をはじめとするCKDの進展や 心血管系疾患の危険因子として重要なマーカーと考えられているが,その機序 として,近位尿細管における再吸収の障害が関与することを忘れてはならない (α1-ミクログロブリン,β2-ミクログロブリン, LFABP, NGALなどの,い わゆる「近位尿細管障害マーカー」の尿中排池機序と同様に).https://www.med.niigata-u.ac.jp/nephrol/pdf/achievement/research_achievement/2013/09_sousetsu/2013-024.pdf

タンパク尿

血清蛋白主にアルブミン)は、腎糸球体基底膜をほとんど通過せず、通過した少量のアルブミンも近位尿細管・間質で再吸収されます。糸球体に過剰な圧がかかる状態(糸球体高血圧;高血圧など)や糸球体基底膜の破綻した場合(慢性糸球体腎炎や糖尿病性腎症など)、①糸球体からタンパクが漏出します。また、②尿細管での再吸収障害(ネフローゼ症候群など)でも、アルブミン尿(蛋白尿)として現れます。https://www.kyoukaikenpo.or.jp/~/media/Files/kochi/20140325001/DRkawasaki%20nyotanpaku.pdf

水虫と治療薬

水虫は忌み嫌われていて、自分が水虫であることをカミングアウトするのは憚られますが、水虫になっている人の割合は非常に大きいようです。

水虫の有病率

日本皮膚科学会の調査によると、日本人の足の水虫(足白癬)の有病率は約21.6%(約2,500万人)、爪の水虫(爪白癬)は約10%(約1,200万人)と推計されており、国民病とも言われるほど多い皮膚疾患です。つまり、日本人の約5人に1人が足白癬、10人に1人が爪白癬に罹患していることになります。(グーグル検索 生成AIの回答)

日本人の20%の人が水虫を持っているということです。

水虫の男女差

水虫は正式には「足白癬」と呼ばれ、白癬菌というカビによる感染症です。男性に多いイメージがありますが、病院の集計では患者数に男女差はなく、年齢や性別に関係なく見られます。むしろ、近年は女性の3人に1人が水虫になっているという報告も見られ、若い女性の水虫が増加している傾向があります。また、自覚がない人のうち約半数(49.1%)は女性というデータもあります。(グーグル検索 生成AIの回答)

水虫と聞くと男のものというイメージがありますが、実は男女差はないそうです。女性のほうが恥ずかしくて隠す人が多くて少ないような印象があるのかもしれません。

水虫とは

水虫(足白癬)は、白癬菌というカビの一種が足裏の皮膚に増殖して起こる皮膚の病気です。(グーグル検索 生成AIの回答)

水虫の原因菌は、白癬菌という真菌(カビの一種)で、足にできるのが足白癬、いわゆる水虫です。足以外のところにできる場合は部位によって名称が異なります。

水虫の種類

一口に水虫といっても、いろいろ種類があるようです。原因菌は共通で「白癬菌」ですが、体のどの部位で症状が出るかによって名称が異なります。

足の皮膚に発症する白癬が足白癬(水虫)、に発症する白癬が爪白癬(爪水虫)と呼ばれます。そのほか、白癬菌がに発症する頭部白癬(シラクモ)、顔面に発症する顔面白癬体部に発症する体部白癬(タムシ)、に発症する股部白癬(インキンタムシ)などがあります。https://www.saiseikai.or.jp/medical/disease/tinea_pedis/

病変の部位による白癬の分類:足白癬(水虫) 白癬の約65% 爪白癬(爪の水虫手白癬(手の水虫体部白癬(ゼニたむし股部白癬(いんきんたむし顔面白癬 頭部白癬(しらくもケルズス禿瘡(とくそう) (足白癬(水虫) 田島クリニック)

水虫の原因菌

白癬菌の種類:Trichophyton mentagrophytes(トリコフィトン・メンタグロフィテス) 一般的な白癬菌感染症の原因菌 Trichophyton tonsurans(トリコフィトン・トンスランス) 近年10代の柔道・レスリング選手を中心に流行している原因菌

足白癬(水虫) 田島クリニック)

水虫はどこでうつされるのか

自分が最初に水虫になったのは、銭湯通いをしていた学生時代でした。濡れた足ふきマットを皆が共有しているわけですから、水虫菌がうつらないわけがないですね。

足白癬はどうやってうつるのですか? 温泉場銭湯シャワールームあるいは足白癬患者がいる家庭では床、畳、足拭きマット、スリッパなどを調べると、ほぼ100%白癬菌が存在します。実際、入浴後に汚染されたマットを利用すると、白癬菌は確実に足に付着します。https://www.dermatol.or.jp/qa/qa10/q13.html

水虫の感染力

片足だけ足白癬という患者さんも結構多いので、すごく感染しやすい疾患というわけではなさそうです。https://www.dermatol.or.jp/qa/qa10/q13.html

確かに自分も水虫がひどいのは左足で、右足はまだましです。足の指の間が全部一気に水虫にやられるというものでもなくて、左足の小指と薬指の間が一番最初にやられて、何も対処しないとそれが徐々に広がっていく感じです。家族で必ず感染するというものでもなさそうなので、家庭内でお風呂上りの足ふきマットを共用しないなど対策していれば家族間で必ずうつるということでもないようです。

水虫は放置して治るか

自分が20代で初めて水虫になったとき、恥ずかしいため、なんとかほっておいてなおってくれないかなあと思いました。病院に行くのも、薬局で薬を買うのも恥ずかしいので、しばらく放置していたらどんどん悪化してしまいました。最初は左足の小指と薬指の間がかゆくて搔いているうちに皮膚がボロボロになったのですが、となりの指の間へとひろがり右足も同様になり、最終的にはすべての足の指の間がかゆくなり、かきまくったら皮膚がぼろぼろになって血みどろになりました。かゆさと、かゆいといろを掻いて得られる快感と、皮膚がやぶけて血が出て痛むのとの三重の感覚で、どうしようもなくなり、意を決して地味で目立たない家から離れた薬局に行きました。

足白癬の特徴:白血球による免疫の機能しない 自然治癒は期待できない足白癬(水虫) 田島クリニック)

水虫の治療薬

水虫の症状が悪化してどうにもならなくなりさびれた薬局にいったところ、暗い店内に年配のおっさんが座っていて、事情を話したら、それならこれといってナマコの抽出液からつくられた薬を出してくれました。「ナマコ?」と思いましたが、おっさんのいうことを信じて毎日つかっていたら、だんだんかゆみが消えてなおっていきました。薬がこれほど効くとは思っていなくて非常に驚いたものです。

  1. 水虫薬 ホロスリン ホロスリン製薬 ナマコがもつ抗真菌成分が水虫原因菌を破壊する ナマコがもつ水虫原因菌を破壊する天然の抗真菌成分ホロトキシン」を配合した水虫薬です。 ホロトキシン:当社の創始者である島田恵年氏が、ナマコから真菌に対して高い抗菌力のある新規物質を発見し、「ホロトキシン(英名:Holotoxin)」と命名しました。1964年12月に、日本でホロトキシンの製造方法の特許を取得し、その後アメリカ、イギリス、ドイツでも特許申請した結果、日本を含む世界4カ国で特許を取得しました。また、1969年にアメリカの科学雑誌「SCIENCE(サイエンス)」にホロトキシンが白癬菌やカンジダなどの真菌類に対して高い抗菌作用を有するという論文を発表し掲載されました。
  2. 天然なまこの水虫薬「ホロスリン」新発売 ホロスリン製薬 2008年06月25日 (水) 薬事日報
  3. ナマコの成分と水虫 生産と技術(PDF)

水虫はやっかいですが、ちゃんと早めに薬を使い始めれば完全に抑え込むことができるので、対処できる疾患だと思います。いままでいくつか日本の薬局で売られている薬を試しましたが、どれであっても(化合物の種類は違っていても)効果は抜群でした。

外用薬の種類:イミダゾール系 アリルアミン系  テルビナフィン(ラミシール) ベンジルアミン系 チオカルバミン系 モルフォリン系 トリアゾール系  イトラコナゾール(イトリゾール)

足白癬(水虫) 田島クリニック)

毎年水虫になる理由

足白癬が治らない最大の理由:中途半端な治療再感染の繰り返し

足白癬の外用治療:足白癬では自覚症状がない部分も含め、指の間から足の裏全体に 最低4週間毎日治療を続けないと治りません。症状が消えても2カ月程度は追加治療したほうがよいとされています。 (足白癬(水虫) 田島クリニック)

水虫に関する参考サイト

  1. 足白癬(水虫) 田島クリニック 横浜 山下町  足白癬の民間療法(保険診療以外の治療法):ティーツリーオイル 熱療法 白癬菌は熱に弱く60℃の温度で1秒間でほぼ死滅すると言われています。

 

受精、卵割、最初の細胞分化のメカニズム

発生学の教科書を読むと、受精後に卵割が何回か起きて外側に位置する細胞と内部に位置する細胞に分かれるころに、遺伝子発現の違いなども生まれてくるという説明がなされています。じゃあそれまではどの割球(細胞)も完全に同一なのでしょうか?もし「違い」が生まれるとしたらどの段階なのでしょう。

線虫の場合は下の動画で説明されているように、精子が侵入した側とそうでない側とで、2細胞の時期にすでに違いが生じるようです。

Geraldine Seydoux (Johns Hopkins / HHMI) 1: From Egg to Worm: How to Create a Body Axis Science Communication Lab チャンネル登録者数 18万人

線虫と哺乳類の卵とは別だと思っていたのですが、どうやらそうもいえないようです。マウスやヒトの場合も、受精卵が2つに分裂した段階すなわちニ細胞の段階ですでにこれらの2つの細胞は異なっているということを報告した論文が最近出たようです。

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The first two blastomeres contribute unequally to the human embryo CELL Published:May 13, 2024 DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.04.029

  1. Unraveling the Complex Mysteries of Embryonic Beginnings Magdalena Zernicka-Goetz followed the aesthetic allure of the embryo to better understand the start of development. Shelby Bradford, PhD Shelby Bradford, PhD Jul 4, 2024 “This was so controversial,” Zernicka-Goetz recalled, saying that some of her peers even suggested she retract the results. “I wouldn’t do it. I knew it would be morally wrong.”
  2. The First Two Cells in a Human Embryo Contribute Disproportionately to Fetal Development A research team showed that, contrary to current models, one early embryonic cell dominates lineages that will become the fetus. Shelby Bradford, PhD Shelby Bradford, PhD May 13, 2024  “Only one of the two cells is truly totipotent, meaning it can give rise to body and placenta, and the second cell gives rise mainly to placenta.”

メラトニンの合成経路

メラトニンは睡眠に関わるホルモンですが、その合成は必須アミノ酸の一つであるトリプトファンが出発材料になります。途中セロトニンを経由するので、セロトニンからできるという言い方もありかもしれません。

Yfukada_fig_01.png (657×1267) https://bsd.neuroinf.jp/wiki/メラトニン

 

 

参考

  1. https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2113852118

細胞の極性、非対称分裂を生み出す分子メカニズム

細胞の極性 cell polarity に関わる分子は、結果的に個体の体軸を決めたり様々な役割を担います。細胞極性を生み出す分子メカニズムは、生命現象の根源的な理解に欠かせません。

Geraldine Seydoux (Johns Hopkins / HHMI) 1: From Egg to Worm: How to Create a Body Axis Science Communication Lab チャンネル登録者数 18万人 11:39から遺伝学的スクリーニングによって細胞の非対称性に関わる分子を同定する話になります。

多くの重要な分子はC. elegansの突然変異体スクリーニングで同定されました。それらはpar-1, par-2, par-3, par-4などと名付けられています。parはpartitioning-defectiveの意味。 非対称に分裂するはずのところで、対称に分裂する表現型をもつ変異体として同定されました。そのため、名称がおなじparでも番号がことなる分子は相互に無関係です。すなわち、相同性があるとか、ファミリーを構成するわけではありません。

まだ1細胞の時期に将来の前側に局在する分子としては、PAR-6, PAR-3, PKC-3 (atypical PKC; aPKC)があります。後方側に局在する分子としてはPAR-1, PAR-2があります(上の動画13:35)。

  • 前側に局在する分子: PAR-6, PAR-3(lipid binding), aPKC(kinase)
  • 後方側に局在する分子: PAR-1(kinase; lipid binding), PAR-2(lipid binding)

これらの分子の特徴として、PAR-3とPAR-1、PAR-2は脂質結合ドメインを持ちます。つまり細胞膜上に局在できます。また、PKC-3とPAR-1はキナーゼドメインを持ちます。つまりリン酸化酵素としての働きがあります(動画15:26)。

前方のPAR群と後方のPAR群は競合的に働きます。その仕組みは見事なもので、キナーゼが相手の群れの分子の脂質結合ドメインをリン酸化して脂質と結合できなくするというものです。前方群のPKC-3(キナーゼ)は後方群に属するPAR-1とPAR-2の脂質結合部位をリン酸化します。逆に、後方群のPAR-1(キナーゼ)は、前方群に属するPAR-3の脂質結合部位をリン酸化します(動画16:57)。

受精前の線虫の卵では「前方群」の分子(PAR-3, PAR-6, PKC-3)が細胞全体に存在していて局在はしていません。PAR-2の脂質結合部位をリン酸化した状態にたもっているからです。

受精により精子が侵入することで、この状況がどう変化するのでしょうか。精子は中心体を持込み、中心体は微小管を形成する中心として働くので微小管が発達し、PAR-2は微小管と結合することによりリン酸化部位が「保護」されて、細胞膜に結合できるようになります。PAR-2は相棒のPAR-1(キナーゼ)をリクルートし、PAR-1がPAR-3をリン酸化します。こうして精子が侵入したあたりの膜は「後方化」するわけです。

後方化する部分は細胞の半分近くの広さまで広がりますが、それにはまたひとつ巧妙なしくみがあるそうで、アクトミオシン系が前方群のPARタンパク質たちを前方へ移動させるのだそうです(動画26:10)。

この動画は線虫の話でした。動物種が異なれば同じ分子の役割も異なる可能性があります。哺乳類などでは、タイトジャンクションにPAR-6, PAR-3, aPKCが複合体として存在するといった報告があるようです。哺乳類の発生を考えるうえで、線虫で得られた知見はそのままは適用できなくても、インスピレーションを与えてくれるでしょう。

寒天の構造

寒天やゼラチンは日常生活の中にあって、誰にとっても馴染み深い「物質」ですが、その構造は?というと案外知らなかったりします。寒天は炭水化物で、ゼラチンはタンパク質です。先にゼラチンのほうを見ておくと、人体の構成成分として非常にメジャーなタンパク質として「コラーゲン」があります。コラーゲンは3つの鎖がより合わさったような三重らせん構造をしています。この三重らせんがばらばらの一本ずつのタンパク質になった状態が、ゼラチンです。

  1. 森永クックゼラチン

ゼラチン=コラーゲン(=タンパク質の一種)というわけです。

それに対して、寒天は全然別の種類の物質です。寒天≒アガロースです。アガロースはガラクトースを基本ユニットとした多量体です。ただし寒天アガロースに加えて「アガロペクチン」と呼ばれる、イオン性の多糖類も構成成分に持っています。アガロペクチンは、どんな官能基をもつかで種類がいくつかあります。

  1. 寒天 多糖類.com

デンプン=アミロース+アミロペクチン という図式にすこし似ていますね。