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プレスリリース

東大、微生物の休眠状態の謎と一般法則を理論的に解明

2017/6/26 14:30
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発表日:2017年6月26日

細胞はどうやって「眠る」のか?

~微生物の休眠状態の謎と一般法則を理論的に解明~

1.発表者:

姫岡優介(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 博士課程3年生)

金子邦彦(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 教授・

生物普遍性研究機構長・複雑系生命システム研究センター長)

2.発表のポイント:

◆微生物の休眠状態を理論生物学的に理解することに初めて成功した。

◆休眠状態にある微生物において一般的に成り立つ、「休眠時間」と「増殖再開時間」の間の関係を理論的に明らかにした。

◆条件が悪化した際、いかに成長状態から休眠状態へと転移し、それを保って生存し続けるかの理解は、ゼロ成長システムの安定性の理解に寄与すると期待される。

3.発表概要:

細胞はどのように増殖するのか。この素朴な問いは生物学の中心的なテーマとして研究者の関心を惹き続けてきた。

細胞はその成長速度がプラスであれば個体数に比例して増殖し、もし自発的な分子の分解速度が合成速度を上回り成長速度がマイナスになれば、個体数に比例して死滅していく。その結果として細胞数の変化は通常、指数関数的な増加か減少となる。しかし近年、細胞は栄養飢餓などのストレス環境下においては成長速度がほぼゼロになり、増殖も死滅もしない「休眠状態」に移行することが明らかになってきた。この休眠状態は増殖しない代わりに様々なストレスに強い耐性を持つといった興味深い特徴も知られているが、細胞がどのようにして休眠状態に入るのか、また休眠状態から回復するための待ち時間がどのように決まるか、そこに一般法則が成り立つのかは理論的に解明されていなかった。今回、東京大学大学院総合文化研究科の姫岡優介大学院生と金子邦彦教授は、計算機シミュレーションと理論生物物理学を用いて細胞が休眠状態に入るメカニズムを解明し、また休眠状態において成立する一般的な法則を発見した。

本研究成果は増殖・死滅に続く細胞成長の"第3の相"の数理メカニズムを提供する研究として、今後の発展が強く期待される。

※発表内容などリリース詳細は添付の関連資料を参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

発表内容などリリース詳細

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0449134_01.pdf

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