サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2015年07月

世界を変える!新・遺伝子操作技術“ゲノム編集”とは何?NHKクローズアップ現代

 注目される遺伝子操作「ゲノム編集」

 遺伝子工学(Genetic engineering)は、遺伝子を人工的に操作する技術を指し、特に生物の自然な生育過程では起こらない人為的な型式で行うことを意味している。遺伝子導入や遺伝子組換えなどの技術で生物に遺伝子操作を行う事を一般に指す。

 最近注目されている遺伝子工学の一つに“遺伝子編集(ゲノム編集)”というものがある。ゲノム編集(Genome Editing)とは、CRISPR/CasシステムやTranscription Activator-Like Effector Nucleases(TALEN)等の技術により遺伝子特異的な破壊やレポーター遺伝子のノックイン等を行う新しい遺伝子改変技術である。


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これは何?謎のゼリー玉が大量漂着、クラゲのような姿、その意外な正体とは?

 クラゲではない、サルパとは何?

 動物というと動く物と書く。植物との大きな違いだ。しかし、動物でありながらほとんど動かない動物というと興味がわく。

 水中の神秘、尾索動物のサルパは海の中を浮遊する生き物の仲間だ。透明なゼラチン質に包まれたその体はキュルっとしていてみずみずしく興味をそそる生き物なのだが、有性世代になると、連なりあいながら巨大なコロニーをつくる。

 サルパは世界で一番成長が早い多細胞生物だ。彼らの一部の種は1時間で全長の10パーセントも大きくなることがあるという。筋肉の力によって海中を進み、体から水を押し出しながら泳いだり、エサである植物性のプランクトンを体内に取り込んでいる。


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驚異!海底下2500m およそ2000万年前の地層にも微生物(古細菌)の群れ!

 中国が東シナ海でガス田建設

 菅義偉官房長官は7月22日の記者会見で、中国の南シナ海の岩礁を埋め立てに続く、東シナ海での権益強化を「極めて遺憾だ」と猛批判していた。

 中国が2013年6月以降に新設したプラットホームや土台は12基に上り、既設の4基を加えて16基。うち5基はこの1年間で増設されていた。

 東シナ海のガス田は、地下で日中中間線の両側に広がっている可能性が高い。このため、日中両政府は2008年6月、ガス田の共同開発で合意していたが、中国によるプラットホーム増設は合意違反といえる。これを放置すれば、日本の資源が奪われる恐れがある。


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意外!アンモニアが燃える?燃料電池で大規模発電!水素エネルギーキャリア

 “水素社会”の実現に向けた課題「エネルギーキャリア」

 CO2を排出しないクリーンエネルギーとして、水素(H2)の注目度が高まっている。現在国をあげたエネルギー革命が進行中だ。経済産業省がまとめた「水素・燃料電池戦略ロードマップ」によると、水素・燃料電池関連の市場規模は日本だけで2030年に約1兆円、2050年に約8兆円に拡大する。

 水素を燃料とする家庭用燃料電池(エネファーム)は日本企業が世界に先駆けて商品化しており、既に国内設置数は10万台を突破。2014年末には「究極のエコカー」と称される燃料電池車(FCV)がトヨタ自動車から発売された。

 2020年に開催される東京オリンピック・パラリンピックでは世界に向けて日本の先進技術をアピールするチャンスであり、東京都は選手村などで水素バスを運行させる。もちろん、新しいエネルギーを社会に導入するためには、莫大なコストと手間がかかる。


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NASA、地球に「最も似ている」太陽系外惑星 “Kepler452b”を発見!

 ハビタブルゾーン(HZ)とは何か?

 ハビタブルゾーン (HZ) とは、惑星がその表面に液体の水を持つ、恒星の周囲の理論上の空間である。液体の水は地球の全ての生態系にとり不可欠だとみなされており、エネルギー源の次に、生命の最も重要な要素だと考えられている。

 太陽と地球との距離1億5千万kmの距離が、水が液体で循環するちょうどよい距離とされ、この距離をもとにハビタブルゾーンが決められている。

 米航空宇宙局(NASA)は23日、太陽より少し年上の恒星の周囲を公転する、「地球のいとこ」のような惑星を見つけたと発表した。2013年に観測を終了した宇宙望遠鏡ケプラーの観測データの分析で判明した。


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週刊 サイエンスジャーナル 2015.8.9号 カロリーとアルツハイマー/ダイエットの新常識!/油井宇宙飛行士ISSへ/ネッシーの正体は?/睡眠時間と健康/ナメクジとC.エレガンス

過度のカロリー摂取はアルツハイマー病を促進、過度のカロリー制限も促進か?

 オートファジーとアルツハイマー病の関係

 オートファジーとは、細胞が持つ自己貪食(自食)の機能。マクロオートファジーでは小胞体由来とも考えられる細胞内の2重膜構造が、ミトコンドリアなどの細胞内小器官、細胞内異常タンパク、異物などを取り込んで、消化酵素を含むリソソームと結合して消化する。

 アルツハイマー病は、細胞の内外に異常タンパク質が蓄積することが病理学的な特徴で、アルツハイマー病では、細胞外にベータアミロイドと呼ばれる異常タンパク質が沈着する老人斑と、細胞内にタウタンパク質が凝集する神経原線維変化の2つが同時に起こる。

 これに対して、異常タンパク質を除去する細胞機構としては、ユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー系の2つの分解系が知られ、さらに、オートファジーには、常に一定レベルで働いている基礎的オートファジー(basal autophagy)とカロリー制限などで活性化する誘導性オートファジー(induced autophagy)があることが知られている。


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ダイエットの新常識!亜麻仁油、レジスタント・スターチ、グレープフルーツの健康効果

 中性脂肪はメタボの敵

 中性脂肪というと内蔵に溜まる、メタボリックの憎き敵である。しかし、中性脂肪は人間の体を動かすエネルギー源となる物質で、別名「トリグリセリド(トリアシルグリセロール)」と呼ばれ、健康診断の検査結果では「TG」等の記号で表示されている。

 主に食物から取得された脂質は、小腸から吸収されて血液中に入り、体内の生命維持活動に利用されるが、使い切れなかった余ったエネルギーは中性脂肪として蓄えられる。いわゆる、体についたぶよぶよ贅肉、皮下脂肪が中性脂肪である。

 また、中性脂肪は、肝臓でも合成されており、炭水化物を多くとったり、飲酒(アルコールの摂取)によっても増加する。中性脂肪の役割としては、前述の生命維持活動の他に、ぶよぶよの脂肪分として内臓を守り、また体温を一定に保つ働きがある。


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ソユーズ宇宙船打上げ、油井さんのISS生活スタート!ダークマターを「CALET」で調査

 誰もが「星」を持っている!「中年の星」油井さん宇宙へ

 7月23日6時2分(日本時間)、油井亀美也さんら3人の宇宙飛行士が搭乗したソユーズ宇宙船が打ち上げられ、11時45分に国際宇宙ステーション(ISS)にドッキングした。その後、油井さんたちは13時56分にISSへ入室し、約5か月間の宇宙滞在を開始した。

 油井さんは、自身を「中年の星」と称した。「誰でも輝ける星を持っている。私の場合は宇宙飛行士だった。幸運にも宇宙飛行士になれたが、なれなくても自分の星を輝かせたと思う。そんな中年の励みになればと思う…。」

 私の父が他界した。明日49日を迎える。父の「星」は何だったか?考えてみると尋常小学校しか出ていなかった父は、成績優秀で、もっともっと学びたかったという。我が子だけは大学に行かそうと頑張っていた。母があれほどケチな父が学費だけは何の文句も言わず差し出したという。


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ネス湖の「ネッシー」はナマズだった?遠隔透視では巨大生物の可能性大

 UMA(未確認動物)、ネッシーの謎

 ネッシー(Nessie)は、イギリス、スコットランドのネス湖で目撃されたとされる、未確認動物「ネス湖の怪獣 (Loch Ness Monster、ロッホ・ネス・モンスター)」の通称。未確認動物の代表例として世界的に知られ、20世紀最大級のミステリーとして語られてきた。

 特に1933年以降、イギリス最大の淡水湖であるスコットランド北部のネス湖で多くの目撃例が報告され、写真や映像が公表されてきた未確認動物。「ネッシー(Nessie)」の通称は世界的に使われるが、日本においては特にこの名が浸透している。科学の進歩で謎や不思議の少なくなった20世紀において、未確認飛行物体と並ぶ最大級のミステリーとして語られてきた。

 その正体については諸説が提唱されてきた。目撃談や写真に捉えられた形状から、恐竜時代に栄えた大型水棲爬虫類である首長竜プレシオサウルスの生き残り、あるいは世代を経て進化した姿という説が、古くから最も知られている。太古に絶滅したとされる大型獣が生存していたとすれば大きなニュースであり、ロマンをかき立てられる話題でもあることから、期待を込めて支持を集めてきた面もある。他には竜脚類の生き残り説や魚類説など、多数ある。


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快適な睡眠とは何?米学会が7時間の睡眠を勧告!ぐっすり眠って暑い夏を乗り切ろう!

 健康づくりのための睡眠指針2014~睡眠12箇条~

 連日続く熱帯夜。寝不足になる人が増えている。それだけでなく、熱中症や夏バテ、逆に夏風邪をひく人も増えているようだ。

 睡眠と健康について、厚生労働省から、平成26年4月に「健康づくりのための睡眠指針2014~睡眠12箇条~」が発表された。この指針では、生活習慣やこころの健康に関することが多く取り上げられた。睡眠時間が足りなかったり、睡眠の質が悪かったりすると、生活習慣病やうつ病になりやすく、逆に睡眠が良くなると、これらの病気が軽くなることがわかってきた。


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驚愕!ナメクジの腹に潜んで旅をするムシは、“C.エレガンス”理想的な線虫

 ナメクジは貝のなかま

 ナメクジは、陸に生息する巻貝(軟体動物)のうち、殻が退化しているものの総称。つまり貝のなかまだ。ナメクジにはナメクジ科・コウラナメクジ科・オオコウラナメクジ科など数科のものが含まれる。これらは必ずしも同じ系統のものではなく、別系統のカタツムリからそれぞれ貝殻を失う方向へ進化したものである。

 アシヒダナメクジ科など特殊なものを除けば、一般にナメクジと呼ばれるものは分類学的にはカタツムリと同じ有肺亜綱の柄眼目に属し、カタツムリの一種とも言える。カタツムリの貝殻が徐々に退化して小さくなり体内に入って見えなくなればナメクジの形になるが、実際にはその途中の形態をもつ種類もある。

 このような貝殻の消失はさまざまな系統で起こっており、これを「ナメクジ化」(limacization)とも言う。海に棲むウミウシ類もナメクジ化した貝類である。


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週刊 サイエンスジャーナル 2015.8.2号 南部陽一郎さん逝く/明治日本の産業革命遺産/ティラノサウルスの歯/冥王星へ最接近!/二酸化チタンの光触媒/量子ビットデバイス

素粒子理論の巨人、南部陽一郎さん逝く ひも理論、量子色力学、自発的対称性の破れなど

 「物質の根源」生涯追う 素粒子理論リード

 20世紀の素粒子理論をリードし、「物理学の予言者」と呼ばれた米シカゴ大名誉教授の南部陽一郎さんが7月5日に死去した。「モノにはなぜ質量があるのか」――。物質の根源を問うテーマを、生涯追い続けた。

 「質量の起源」を解き明かすため、1960年代初めに「自発的対称性の破れ」というアイデアを提唱。素粒子理論の世界にとどまらず、ほかの物理にも大きな影響を及ぼした。

 ノーベル賞を受賞したのは2008年、87歳のときだった。同時受賞した京都産業大教授の益川敏英さんは受賞後の会見で「これまでずっと仰ぎ見ながら研究してきた南部先生と一緒に受賞できるのは、最大の喜びです」と声を震わせ、涙をぬぐった。


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祝・世界遺産登録! 国内19番目「明治日本の産業革命遺産 製鉄・製鋼、造船、石炭産業」全23資産

 祝・世界遺産登録!「明治日本の産業革命遺産 製鉄・製鋼、造船、石炭産業」

 ドイツのボンで開催されている第39回世界遺産委員会は、7月5日、日本政府が推薦していた「明治日本の産業革命遺産」の世界文化遺産への登録を決定した。

 評価基準の下に、登録を目指す23資産すべてが構成資産として認められ、名称は「明治日本の産業革命遺産-製鉄・鉄鋼、造船、石炭産業」となった。

 ただ素直に喜べないことは、日本と韓国の政治論争が学術的価値を論議する世界遺産委員会の場に持ち込まれてしまったこと。


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国内初!ティラノサウルスの歯の化石発見!恐竜と世界遺産“軍艦島”の意外な関係

 仰天!恐竜の卵に続いてティラノサウルス

 先日、兵庫県丹波市山南町の白亜紀前期(約1億1千万年前)の地層から、恐竜の新種の卵の化石が見つかったが、今回、長崎市のおよそ8100万年前の地層からティラノサウルス科の歯の化石が見つかった。発掘チームが分析した結果、体長は10メートル以上と推定され、国内で見つかったティラノサウルス科の化石では最も大きいとみられる。

 福井県立恐竜博物館と長崎市の発掘チームは、去年5月、長崎市の長崎半島にある三ツ瀬層と呼ばれるおよそ8100万年前の地層で恐竜の歯の化石を見つけた。

 見つかった化石は2つで、このうち大きいほうは縦8.2センチ、横3.8センチ、厚さが2.7センチあり、分析の結果、白亜紀に生息した肉食恐竜ティラノサウルス科のものと分かった。


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米探査機ニューホライズンズ、冥王星へ最接近!地表にハッキリ巨大なハート模様

 NASA無人探査機が冥王星に最接近

 7月14日、米航空宇宙局(NASA)の無人探査機「ニューホライズンズ」が、地球から48億8000万キロ離れた冥王星に最接近した。2006年1月に打ち上げられた米航空宇宙局(NASA)の無人探査機「ニューホライズンズ」が14日午前7時49分(日本時間午後8時49分)、地球から48億8000万キロ離れた冥王星に最接近した。

 13時間後の14日夜(日本時間15日の午前10時前)、NASAは、冥王星に最接近した無人探査機から無事に飛行を続けていることを知らせる信号を受信したと発表した。今後、1年以上かけて送られてくる冥王星の鮮明な画像や詳細な観測データへの期待が高まっている。

 探査機は、最接近の間は観測活動に集中していたため、22時間にわたって地球との通信が途絶えていたが、信号が届いたのが確認されると地上管制室があるアメリカ東部の研究施設では大きな歓声が上がり、関係者が互いに抱き合った。


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二酸化チタンの光触媒、酸化力などを、原子レベルで自在に操る技術を開発!

 多様な用途、二酸化チタン

 二酸化チタン(titanium dioxide)は、白色の塗料、絵具、釉薬、化合繊用途などの顔料として使われる。チタン白、チタニウムホワイト(titanium white)と呼ばれる。また、人体への影響が小さいと考えられているため、食品や医薬品、化粧品の着色料(食品添加物)として利用されている。

 無色の固体で光電効果を持つ金属酸化物。屈折率はダイヤモンドよりも高い。387 nm(紫外線)より短波長の光を吸収すると価電子帯の電子が伝導帯に励起され、自由電子と正孔を生成する。通常、自由電子と正孔は直ちに再結合し、熱に変わる。しかし、この正孔の酸化力は非常に強いため、これら自由電子と正孔が例えば水と反応すると活性酸素種が生成される。

 この酸化力を利用して光触媒として、化学物質や微生物などの分解に利用したり、抗菌素材として、壁や床を酸化チタンでコーティングし、ブラックライト(紫外線ランプ)を照らすだけで殺菌処理することができる。


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量子ビットデバイス誕生か?微小磁石が量子力学的に振る舞うことを発見!

 待ち遠しい量子情報の制御技術

 量子情報とは、0と1からなる2進数の「ビット」を基本単位とするような古典力学的な状態で表される従来の情報(古典的情報)に対して、0と1の みならず0と1の任意の重ね合わせ状態を取ることができるような量子力学的な状態で表される情報を指し、量子2準位系の状態 で記述される「量子ビット(qubit)」を基本単位とする。

 量子ビットを記憶し、それを利用した情報処理を実行できるデバイスを量子ビット素子という。量子ビットでは、通常のビット表現0,1に加え、それらの量子的重ね合わせ状態が利用されるため、ノイマン型に代表される従来の計算機とは全く異なるアルゴリズムや計算機アーキテクチャを構築できる。こうした計算機は量子計算機と呼ばれ、量子ビット素子はその基幹部に対応する。

 マグノン(magnon)は、結晶格子中の電子のスピンの構造を量子化した準粒子である。一方、結晶格子中での原子やイオンの振動を量子化した準粒子は、フォノンという。量子力学における波の描像では、マグノンはスピン波を量子化したものと見なすことができる。準粒子として、マグノンは一定の量のエネルギーと格子運動量を運搬する。プランク定数を2πで割ったディラック定数のスピンを持つ。


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週刊 サイエンスジャーナル 2015.7.26 次期主力ロケット「H3」に決定!/ダークマターが集中している/ヨットに化けるクモ/ひまわり8号/恐竜卵化石/COP21準備会合

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