海底下にある膨大な生命と、今も未知の遺伝子の秘密に迫る

40％の遺伝子は機能が未解明

私たちの体も微生物も、DNAの一部分である遺伝子の設計図によってつくられています。人間の体には、約23000個の遺伝子があり、大腸菌といった単細胞でも4000個ほどの遺伝子をもちます。
遺伝子はそれぞれ異なる役割をもちますが、実は機能や役割がわかっていない遺伝子があります。全遺伝子の約40％、人間なら約1万個もの遺伝子の機能が不明なままです。これを「機能未知遺伝子」といいます。ある微生物で、どこまで遺伝子を減らしても生き続けられるかを試した実験があります。結果、生きるためには機能未知遺伝子が約30％存在している必要があるとわかり、遺伝子機能の解明研究が続いています。

海底下には膨大な未知の遺伝子がある

また、地上だけでなく、海底下にも微生物が存在します。海は、地球面積の約7割をしめますが、さらに掘削した海底下には、10の29乗細胞オーダーもの多種多様な微生物が存在する巨大な生命圏があります。高速で大量のDNAの構成を解読する次世代シークエンサーという機器もあり、すでに数多くの海底下微生物DNAの塩基配列が解っています。しかし、海底下微生物遺伝子の約35％は、これまでに発見されていない新しい遺伝子の配列をしています。これらも機能未知遺伝子です。

新発見がさらなる生命の解明へ

現在、すでにプラスチックを分解する微生物が発見されていますが、そのような有用微生物の遺伝子機能が新たに解明されれば、SDGsや医療などに貢献できる物質の開発につながるでしょう。しかし、微生物は培養が難しいものばかりです。大腸菌などは培養するとすぐに複製されて増えますが、海底下微生物の中には過酷な環境なためか、増えるのは1000年に1度、または1万年に1度とも考えられているものもいます。
そのため、培養や遺伝子の配列などではなく、遺伝子が発する現象から機能を探る手法でも検証が進められています。これらの手法を使い、遺伝子機能を明らかにすることが、生命現象のより詳しい解明へつながります。

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先生情報 / 大学情報

高知大学農林海洋科学部農林資源科学科准教授若松泰介先生

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生化学、蛋白質科学、微生物学、海洋科学

メッセージ

私は遺伝子や微生物に関する研究を行っていますが、大学の学部生のときは工学部に所属し、バイオテクノロジーを学びました。そして、その研究を大学院の修士・博士課程では理学系で行い、現在は農学系で行っています。ほか、医学部や薬学部でもこの研究ができます。つまり、学部や学科ではなく、「何をしたいのか」という視点で大学選びをしてほしいのです。今は研究室の情報が充実しており、オープンキャンパスで先生や先輩から話を聞くこともできます。ミスマッチや後悔をしないためにも、しっかり調べて選んでください。

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高知大学は、四国山地から南海トラフに至るまでの地球環境を眼下に収め「地域から世界へ、世界から地域へ」を標語に、現場主義の精神に立脚し、地域との協働を基盤とした、人と環境が調和のとれた安全・安心で持続可能な社会の構築を志向する総合大学として教育研究活動を展開しています。
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