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宇宙ステーション・きぼう 広報・情報センター
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コラム ―宇宙開発の現場から―

コラム―宇宙開発の現場から―
サチコの実験日記 Vol.2 線虫を使った宇宙実験の話
皆さんこんにちは。私はJAXAで「きぼう」日本実験棟を使った実験の担当をしている矢野幸子です。前回は宇宙での骨量低下とそのメカニズムを解明する研究についてお話ししました。今回は線虫に関する研究についてご紹介したいと思います。
宇宙旅行すると生き物のはどうなるか。私の仕事は、宇宙で生き物の様子を研究するための準備全般です。生き物と言っても、細胞から植物、小型の動物まで研究対象は様々です。

■ 1mmの動物でも重さを感じている

皆さんは線虫という動物をご存知でしょうか。線虫は、体長約1mmのミミズのような動物です。普段は土の中にいて、微生物を食べて生活しています。こんな線虫にも筋肉、生殖細胞、神経細胞など、人間のからだの重要な部分に相当する器官がすべてそろっています。一方で、線虫の体はほんの1000個の体細胞からできていて、かつ、体が透明なので細胞の観察が簡単で、卵から生まれて成虫になるまで1個1個の細胞がどのようにして増えていくかがすべて分かっている素晴らしい実験動物なのです。ですから、学名にはエレガンス(透明で美しい虫)という名前がつけられています。研究者にとって扱いやすく、生物の基本的な仕組みを研究するのに多く使われているモデル動物です。この線虫を使った研究でノーベル生理学・医学賞を取った人もいます。

JAXAは2004年、フランスやアメリカ、カナダ、東京都健康長寿医療センター研究所の本田修二先生、東北大学の東谷篤志先生、岡山大学の香川弘昭先生など複数の機関と協力して、線虫を宇宙に打ち上げました。そして2009年にはJAXAは再び東北大学の東谷篤志先生のチームとの共同研究を行い、線虫を用いた宇宙実験を実施しました1)。これまでの宇宙実験の結果、線虫においても、宇宙飛行士と同じく宇宙では筋肉が弱ることや、動きがゆっくりになる、まるで重力のないところでは使うエネルギーを節約しているようだ、ということが分かりました。運動をしないと筋肉が弱っていくという話を聞いたことがありますか。線虫も重力のあるなしを感じて、動きを変えたのかもしれません。

さらに、JAXAは東北大学の東谷篤志先生と共同で、宇宙で遺伝子発現の変化以外にも染色体の「修飾」という小さな変化をとらえる実験をすることを計画しています。染色体の「修飾」とは、遺伝子のGATCの塩基配列そのものは変化をあたえないけれども、遺伝子発現を調節するための「しるし」が染色体にくっつくのではないか、という仮説です。「エピジェネシス」という名前で研究が進んでいる最新の研究分野です。この機能に着目した宇宙での実験は初めてです。染色体についた「しるし」をしらべることにより、骨や筋肉が弱ってしまう理由や、宇宙でも子孫を代々残していっても影響はないのか、などを考えるためのデータを取ることできます。研究の成果は地上での病気の治療に役立つだけでなく、生命の仕組みを探る、大切な研究になります。
線虫のような小さな虫も生物としての基本的な仕組みは人間と同じだなんて、ちょっと不思議ですね。そして小さな宇宙飛行士が再び宇宙へと旅立つのはいつになるでしょうか。そのときは、是非、ご声援をお願いします。

1) 2009年に行われた宇宙実験では、宇宙環境においてもRNA干渉の効果が確認されるとともに、筋肉タンパク質の分解酵素の発現をRNA干渉により抑えることで、ひとつの筋肉タンパク質の分解を宇宙空間で阻むことが可能であることを、東北大学大学院生命科学研究科・東谷篤志先生らの研究グループが実験的に証明しPLoS Oneという雑誌4月号に発表されました。

【 もっと詳しく知りたい人へ 】

2009年に行われた線虫を使った筋肉の増加・減少メカニズムに関する
”きぼう“実験の成果はこちら
http://iss.jaxa.jp/kiboexp/news/110428_ceries_publication.html

現在計画中の実験の内容はこちら
http://iss.jaxa.jp/kiboexp/theme/application/pm02/Higashitani_J.pdf
(2011/06/30)
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