光や温度などの環境因子が生物を変化させる

産業界が自然界を模倣する

鳥類が1日に産む卵は1個だけです。しかし多くの鳥は複数の卵を、ほぼ同じ日にふ化させて育てます。自然界では親鳥は先に産んだ卵を1日以上温めずに置くことで、胚の発生を途中で停止させているのです。その方が効率的に育てやすく、子育て期間が短くなり、天敵からの危険を避けられるメリットがあります。人間はこれにヒントを得て、養鶏場へヒナを安定供給するため、温度帯を研究し、低温での貯卵(貯蔵)を行うようになりました。低温を胚の発生オフのスイッチとすれば、温度を上げて発生を再開させる、オンのスイッチもあります。

温度と光は重要な環境因子

動物には体内時計が備わっています。時間生物学では、体内時計と環境因子の関わりが研究の大きなテーマです。ニワトリやウズラといった家禽（かきん）の場合、特定の色の光を特定の時間帯に当てることで繁殖をコントロールしたり、大型化を促進したりできることがわかっています。光は強力な環境因子です。遺伝子操作ではないので、食の安全性や持続的な生産に役立ちます。また、前述のようにふ化の段階で温度を変化させることによって胚の発生を止めたり再開したりできるのも、温度が環境因子であるから可能というわけです。

研究を応用、発展させると

これらのメカニズムを解明するには、ニワトリの全遺伝子のゲノム解析が必要になります。動物の体内で起きる出来事を、遺伝子からのアプローチで研究するのです。発生（細胞分裂）を停止している受精卵の中で起きていること、どうやって生命活動を維持しているのかを理解すれば、将来、常温でふ化させられるようになり、孵卵器（ふらんき）が要らなくなります。
また、哺乳類の受精卵や精子などの細胞は、液体窒素で超低温保存されていますが、iPS細胞から作った臓器や細胞シートは超低温保存できないのです。これらを常温で移動・保存できる可能性も期待されます。養鶏産業に革命をもたらした冷温貯蔵技術が、医学にも応用される可能性は、基礎研究が意外な分野で応用されていく一例です。

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先生情報 / 大学情報

日本獣医生命科学大学応用生命科学部動物科学科准教授中尾暢宏先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

時間生物学、動物生理学、動物繁殖学

先生が目指すSDGs

メッセージ

日常のささいな経験から生まれた疑問が、一生をかけて解き明かしたい目標になることもあります。私の場合はニワトリの貯卵システムでした。動物科学の研究では、生物がいかによくできているか、日々驚きや発見があります。例えば、紫外線によってDNAに傷ができても、生物にはDNAの複製過程でそのキズを修復していくメカニズムが備わっていて、私たちは健康を維持することができます。
多様性あふれる生物の世界で、生命の神秘に触れる発見をしてみませんか。あなたと一緒に学べる日を楽しみにしています。

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本学は、明治14（1881）年に東京都文京区にある護国寺の一隅で開学して以来、生命科学系の最高学府として140年の歴史があります。
獣医学部（獣医学科・獣医保健看護学科）と応用生命科学部（動物科学科・食品科学科）の2学部4学科を置き、高度獣医療への対応、生物多様性の保全、食資源となる産業動物の生産、産業動物飼育環境の整備、食品の安全性の確保などの社会的ニーズに応えていける「生命・環境・食」のスペシャリストを育成しています。