世界は分けてもわからない

世界は分けてもわからない (講談社現代新書)

動的平衡 生命はなぜそこに宿るのか

生物と無生物のあいだ (講談社現代新書)

できそこないの男たち (光文社新書)

生命と食 (岩波ブックレット)

プリオン説はほんとうか?―タンパク質病原体説をめぐるミステリー (ブルーバックス)

論文紹介−神経幹細胞由来のiPS細胞

京都大学の山中伸弥先生の発見以来、線維芽細胞だけではなく、組織特異的分化マーカーを発現し既に分化にコミットメントしている細胞由来のiPS細胞の報告がいくつかなされている。例えば、Bリンパ球細胞、神経幹細胞、肝臓細胞、胃細胞などから誘導されている。最近（2009年2月）、いわゆる4つの山中因子（Oct4、Sox2、Klf4、cMyc）のうち、Oct4を導入するだけで、成体の神経幹細胞からiPS細胞を誘導できるという発表（Oct4-Induced Pluripotency in Adult Neural Stem Cells）がマックス・プランク研究所のHans　SchölerらによってCell誌から報告された。

iPS細胞誘導効率は、0.014％（10万個に14個）であり、これは、同じグループが以前Nature誌（Pluripotent stem cells induced from adult neural stem cells by reprogramming with two factors）に報告した値（Oct4とKlf4かcMycを導入した神経幹細胞由来iPS細胞）と比べ、約10倍落ちるが、マウス胚由来線維芽細胞と用いた場合とほぼ同程度であった。

この論文が強調している点は以下の4点である。
①マウスの成体神経幹細胞はOct4単独でiPS細胞に誘導可能である。
②神経幹細胞は、Klf4とかcMycのようなオンコジーンを使うことなくiPS細胞に誘導可能である。
③外来のOct4遺伝子5個の遺伝子挿入だけで、iPS細胞を得ることができた。これは、以前の報告よりも少なく、従って、外来遺伝子による挿入変異の確立を減らすことができる。
④神経幹細胞はSox2、cMyc Klf4および、ES/iPS細胞のマーカーであるアルカリフォスファターゼおよびSSEA1を発現しており、すでに部分的にiPS細胞に脱分化している可能性がある。従って、iPS細胞を誘導するのに神経幹細胞を使用することは、アドバンテージである。

一方、去年Stem Cellsにハーバードグループから報告された論文（Reprogramming of neural progenitor cells into induced pluripotent stem cells in the absence of exogenous Sox2 expression）では、上記の４因子とOct4・Klf4・cMycの3因子で神経幹細胞（生後のマウス脳由来）からiPS細胞を誘導している。この論文は、Nestin-Cre/ROSA26RのLineage Tracerシステムで、iPS細胞が神経前駆細胞由来であることを証明している。また、4因子を使用した際の効率は0.0002−0.0008％(100万個に2−8個）で、3因子を使用した場合は0.001−0.002％（10万個に1−2個）となっており、この系ではSox2がむしろネガティブに働いていることを示唆している。

今後、分化細胞した細胞由来のiPS細胞の作成の報告が、続々と出てくると考えられ、それらのiPS細胞間で、分子・細胞生物学的な性質の違い、とくにエピジェネティカルな違いがあるのかどうか興味ある問題である。

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再生医療へ進む最先端の幹細胞研究―注目のiPS・ES・間葉系幹細胞などの分化・誘導の (実験医学増刊 Vol. 26-5)

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ナメクジウオ(amphioxus)ゲノム解読

6月17日にナメクジウオ(amphioxus)ゲノム解読の論文がついにNatureに発表された（The amphioxus genome and the evolution of the chordate karyotype | Nature）。ナメクジウオは脊椎動物に非常に近い脊索動物の頭索動物に属しており、Hox遺伝子パラログも大部分の脊椎動物のように4連ではなく、1連で存在しており、脊椎動物の進化過程で起こった遺伝子重複する前のゲノムの姿が保存されているのである。今回、ナメクジウオの15個並んであるHox遺伝子の構造も明らかになった。また、シンテニーの解析から、大野乾の脊椎動物の進化に伴って起きた2連続重複が正しいことが再確認された。私の研究でも、これでまたゲノム解析ネタが増えて、時間ができたらゆっくり取り掛かろうと思っている。

インパクト・ファクター:ゲノム生物学（Genome Biology)分野

インパクト・ファクター（Impact Factor: IF)の話題（2008-05-20 - Myogenesistの生物学の部屋--進化・発生・幹細胞・再生医療に関するトピック）の続きである。ゲノム生物学分野のこの5年間の動向である。最近、そこそこ大きいグラントが当たり、やっと一息ついたところである。そろそろゲノム発生生物学（Genome Developmental Biology)にも本格的に足を突っ込みたいと考えている。ゲノム発生生物学は、進化発生生物学(エボデボ)を分子生物学と組み合わせて、ゲノムDNAから解析していく学問であるが、本格的にやるとなると、お金がかかるかもしれない。しかし、現在発表されているゲノム遺伝子配列のデータベースを使ったコンピューターを駆使した解析を中心としたプロジェクトなら、低予算でもできそうである。また逆に、このようなプロジェクトだと弱小ラボではお金を取ってくるのが難しい。方法としては、脊椎動物および脊椎動物に近い種を含めたゲノム配列比較し、注目したい遺伝子の発現は、ニワトリ・マウスの胚・組織・培養細胞を使ってRT-PCR、In situ hybridazationで検出する、というようなアプローチをとっていく。
注目のインパクト・ファクターだが、やはりトップはGenome Research (Genome Res)の10.256である。最近出たジャーナルGenome Biology (Genome Biol)はオンラインジャーナルであるBMC（BioMed Central)の関連ジャーナルで、初年度はいきなり9.712だったが、2006年は7.172。今後どうなって行くのか注目したい。まだ読んだことのないジャーナルであるがPharmacogenetics and Genomics (Pharmacogent Genom)が発刊されいきなり5.391である。新ジャーナルであるBMCグループのBMC Genomicsは4点前後とがんばっている。Genes Chromosomes and Cancer (Gene Chromosome Canc)は、がん研究の雑誌であるが、ゲノムに注目しているのでここに入れた。Physiolosical Genome (Physiol Genomics)も読んだことがないが、4点前後と検討している。Genomicsは3点台で安定している。Molecular Genetics and Genomics (Mol Genet Genomics)とMammalian Genome (Mamm Genome)は2点台の雑誌である。Cytogenitic and Genome Research (Cytogenet Genome Res)とGenomeは2点くらい、Comparative Functional Genomics (Comp Funct Genom)という1点台の雑誌もある。

以上のように、ゲノムフィーバーのわりにはこの分野の雑誌のIFはフィーバしていない。おそらくトップレベルのペーパーはNatureとかScience、Nature Geneticsにいくのだろう。今後、新しく発刊された、BMC GenomicsとGenome Biologyの動向に注目したい。

参照：http://www.thomsonscientific.jp/products/wok/index.shtml

パブリッシュ・オア・ペリッシュ―科学者の発表倫理

インパクトファクターを解き明かす (INFOSTAブックレットシリーズ)

EBMのためのPubMed,Impact Factor

科学を計る―ガーフィールドとインパクト・ファクター

歯科医学の国際化と情報化―グローバルスタンダードとインパクトファクター

遺伝子重複ー大野乾先生の宿題

前回、トピック（2008-05-25 - Myogenesistの生物学の部屋--進化・発生・幹細胞・再生医療に関するトピック）に取り上げた大野乾の遺稿未完 先祖物語―遺伝子と人類誕生の謎に書いてある、遺伝子重複に関して、もう一度考察してみる。この本には、脊椎動物の染色体（DNA)は、連続2回の二倍体化によって、4倍体（テトラローグス）化されている。たとえば、体の前後軸の発生に重要な働きをしているホメオボックス（Homeobox)転写因子で、線虫、昆虫から脊椎動物まで保存されているHox遺伝子郡がそのいい例である。脊椎動物の祖先とされている原索動物のホヤ（半策動物）やナメクジウオ（頭索動物）では、ほかの無脊椎動物とと同様に、Hox遺伝子群は、一種類しか存在していない。ところが、脊椎動物の無顎魚類ではHox遺伝子群が2種類、二染色体にわたって存在している種と、4種類四染色体にわたって存在している種がいる。有顎魚類から哺乳類までの、ほかのすべての脊椎動物は、すべて4種類のHox遺伝子を持っている。(この話題、もっと続いて、大野先生の宿題の答えまで行くはずなんだけど、Pendingです。）

遺伝子重複による進化 (1977年)

生命の誕生と進化

大いなる仮説―DNAからのメッセージ

未完 先祖物語―遺伝子と人類誕生の謎

続 大いなる仮説―5.4億年前の進化のビッグバン

大野乾の世界

インパクト・ファクター：幹細胞生物学（Stem Cell Biology）分野

インパクト・ファクター（Impact Factor: IF)の話題（2008-05-21 - Myogenesistの生物学の部屋--進化・発生・幹細胞・再生医療に関するトピック）の続きである。幹細胞生物学（Stem Cell Biology）分野のこの5年間の動向である。

まだ、Cell姉妹紙のCell Stem CellのIFが出ていないので、なんとなく物足りないが、一応比較してみた。Cell Stem Cellは15くらい出してくるだろう。BloodとExperimental Hematology（Exp. Hematol)は血液系の雑誌だが、論文の中で幹細胞を占める割合が結構高いので、比較の対象とした。先日紹介したとおり(2008-05-23 - Myogenesistの生物学の部屋--進化・発生・幹細胞・再生医療に関するトピック)、Stem Cellsが赤丸急上昇中である。まだ発刊されて間もないが、Stem Cells and Development（Stem Cells Dev）の先行きが楽しみだ。おそらく4-5点くらいに落ち着くのだろう。Cloning Stem Cellsに関しては、分野が限られているのでそれほど高くはならないだろう。また、最近の情勢としては、未分化な幹細胞を誘導する方法として、熟練を要するNuclear Cloningよりも、京都大学の山中伸弥先生が発見した山中ファクター(Oct4、Sox2、Klf4、cMyc)遺伝子を導入して誘導する、いわゆるiPS細胞(induced Pluripotent Stem cell、万能細胞)の方が主流である。Cell Transplantation (Cell Transplant)はタイトルのまま、細胞移植の専門誌である。幹細胞のブームは当分続くと考えられ、そのうち、Nature Stem CellとかオンラインジャーナルのBioMed Centralが発行しているBMC Stem Cellなんかが発刊されるかもしれない。

参照：http://www.thomsonscientific.jp/products/wok/index.shtml

パブリッシュ・オア・ペリッシュ―科学者の発表倫理

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遺伝子重複

ロドプシン（点線）と三原色のオプシンの平均吸収スペクトル
引用元：ロドプシン - Wikipedia

大野乾の最後の執筆書である未完 先祖物語―遺伝子と人類誕生の謎と、その前著である続 大いなる仮説―5.4億年前の進化のビッグバンを読み返してみた。遺伝子重複に関して述べているからである。また、先祖物語には、有袋類であるオポッサム写真が載ってあった。。脊椎動物は、魚類から鳥類まですべて三原色に基づいた色感を持っているそうである。色感を認識する複数のオプシン（Opsin)遺伝子（ブルーオプシン、レッドオプシン、グリーンオプシン）は、ロドプシン（Rhodopsin)から進化してきた。ところが、哺乳類に進化に伴い、夜行性食虫類の原始哺乳動物は、レッドオプシンとグリーンオプシンは使われなくなり、変性してしまった。したがって、霊長類を除くほとんどのの哺乳類には色感がない。色感は、霊長類の進化の過程で、変性してしまったレッドオプシンが遺伝子重複により、2種類になり、さらに変異によってオプシンとして機能するようになり、片方はレッドオプシンとして、もう片方はグリーンオプシンとなり、最終的に色感を取り戻したという話である。

したがって、有袋類にオポッサムや単孔類にカモノハシのオプシンがどうなっているのか、非常に興味がある。他の哺乳動物のように、変性して色感を失ってしまっているのか、それとも、鳥類・爬虫類のように、機能しているレッドオプシンとオリジナルのグリーンオプシンを持っているのであろうか。

大野乾は、1970年に遺伝子重複説を唱え、1990年代になってDNAの配列がかなり明らかにされ、彼の仮説が正しいことが再認識された。脊椎動物の染色体は、二度の染色体の二倍体化によって、四倍体化されているということである(Numerous groups of chromosomal regional paralogies strongly indicate two genome doublings at the root of the vertebrates | SpringerLink)。Hox遺伝子群など、実際に、かなりの数の基本的な遺伝子が4つのファミリーからなるという証拠もある。残念ながら、大野乾は、2000年に他界されたため、最近のゲノムプロジェクトの結果を利用して自分自身で仮説を検討するということが不可能になった。

先日紹介（2008-05-19 - Myogenesistの生物学の部屋--進化・発生・幹細胞・再生医療に関するトピック、2008-05-14 - Myogenesistの生物学の部屋--進化・発生・幹細胞・再生医療に関するトピック）したのNatureの論文にはカモノハシとオポッサムのゲノム解析の結果が掲載されているが、オプシンに関しての記述は見当たらなかった。そのうち時間があるときに、Gene Bankのデータを元に解析してみたいと持っている。

遺伝子重複による進化 (1977年)

生命の誕生と進化

大いなる仮説―DNAからのメッセージ

未完 先祖物語―遺伝子と人類誕生の謎

続 大いなる仮説―5.4億年前の進化のビッグバン

大野乾の世界