2017年11月14日火曜日

Nature Podcast(2016/3/31) Rising tides


担当:栗本
参加者:7名

[概要]
 ここ数百年、南極・北極の大気温はわずかに上昇しているだけであるが、世界の海の平均海面は6~9m高くなっている。主な原因は南極の氷床である。今回、氷床と気候変動を組み合わせたモデルを作成し、このまま温室効果ガスを排出し続けた場合にどれだけ海面が上昇するのか計算した。


[議論点]
 モデルとは何か

<モデルと似た単語>
 ・仮説(hypothesis) --- 定性的、定量的
 ・予測(predict) --- 定性的
 ・定理(theorem) --- 定性的
 ・予測器(predictor) --- 定量的
 ・関数(function) --- 定量的
 ・可視化(visualization) --- 定量的
 ・法則(law) --- 定性的

モデルとは...
「分かりにくい(人間が理解できていない)現象を分かりやすくする。
 それによって、分からないことが分かるようになる。」

分からないこと:未来、現象の要因など。


[まとめ]
 モデルと似た意味の単語は思っていたよりも多くあったが、どれも少しずつニュアンスが違うと感じた。普段、機械学習という単語をよく聞いていると、モデルという単語に予測器という側面を感じがちな気がした。


2017年10月31日火曜日

Nature podcast 2016/3/17 Retrieving lost memories

担当:劉
参加者:6人

概要
アルツハイマー病の表現の一つは記憶低下である。記憶を失うのは保管された記憶がなくなることではなく、記憶の保管所のアクセスがなくなると言われた。研究者たちは初期アルツハイマー病のマウスを対象として実験をして、マウスのエングラム細胞のシナプスを活性化すると、記憶を回復できる。初期アルツハイマー病の記憶欠失の治療戦略となる可能性がある。

議論点
アルツハイマー病の発病年齢

65〜90(ウィキペディアより)

発病原因
amyloid-βタンパク質がたまる
→神経細胞が死ぬ
→記憶を失う

記憶
store
retrieve

遺伝子は何歳発病することを決める?

遺伝子の影響の比率
調べる方法:
GWAS
双子

まとめ
アルツハイマー病の発病年齢はだいたい65歳から90歳の間である。amyloid-βタンパク質は発病の重要な原因だと考えられる。どの年齢で発病するのは多分遺伝子が決めるが、環境と生活習慣の影響も考えしなければならない。遺伝子の影響の割合を求めるために、GWASと双子(同じゲノムで違う環境)がいけそうだ。

2017年10月17日火曜日

Nature Podcast(2016/03/03) Where am I?

担当 : 甲斐
参加者 : 6人

概要
海馬CA2亜領域に存在する独特なニューロン群が、不動状態にあるときに現在位置についての信号を発しており、それはこれまで明らかにされていなかった海馬全域にわたる回路網パターンとの関連で行われていることが分かった。また、場所の信号発信は、徐波睡眠時に多く現れる短い脱同期期間まで持続していた。従って、海馬は不動状態にあるときでも現在位置の明確な表現を生み出しており、これは動いていないときに起こる経験に特異的な記憶過程があることを示している。

議論点
帰巣本能との関係

帰巣本能
・現象
・能力(機能)
 こうした能力はなぜ発達した?
 ・環境に適応することで発達
 例. 人は生きていける範囲が広く、動物ほど帰巣本能が強くないのでは
 ・安全性の確保のために発達
 ・行動範囲の広さによるのでは

海馬の機能として周辺の位置情報を漠然と認識
→帰巣本能と合わせることで帰れるのでは

まとめ
動作時と非動作時における位置の認識について考えたことがなかったので面白いと思った。今回、海馬においてそういった機能があるというのは、今までの認識からすると意外であった。脳の他の部分にもそういった機能があるのだろうと思うと興味がわく。

2017年10月11日水曜日

Nature Podcast(2016/02/25) Lab today, clinic tomorrow?

担当:栗本
参加者:8人

[概要]
 昨今、ゲノム編集技術の進歩が著しいが、技術的な進歩に比べて、法的・倫理的な問題や科学者以外の意見が反映されていない現状がある。これからのゲノム編集技術の可否について議論が行われている中、その影響を1番最初に受ける障害のある人の意見が反映されていない現状がある。

[議論点]
(ヒトにおける)遺伝子操作のメリット・デメリット

<メリット>
・欲しい能力(外見)が手に入る可能性があがる
・障害を治療できる
・障害を持って生まれる子が減る
・治療費の軽減
・生物(生命)の理論が深まる

<デメリット>
・遺伝子操作をしていない子の環境が悪化する
・宗教的に受け入れられない人たちもいる
・多様性がなくなる
・お金がかかる(貧富の差、国の差が出る)
・安全性(ゲノムデータの保管・手術のリスク・与える影響が不明)
・遺伝子操作を行うこと自体へのリスク
・法制度、社会全体の理解を得られるか
・未来を予測して操作することはそもそも不可能なのではないか

[まとめ]
最後に大林先生が仰っていた、種全体と個人の利益の相反が、ゲノム編集が広まると問題になってくるのではないかと感じた。自分の子供にゲノム編集をした胚を使いたいと言っている人も少なからずいたが、全員がゲノム編集をする世界になったら、どのような個性が求められるのだろうか。

2017年10月3日火曜日

大学生物学の教科書 17章 発生と進化による変化

担当者:劉
参加者:7名

概要
17.1 少数の遺伝子は多くの生物に作用して、分子ツールキットと考えられる。発生遺伝子が似ているが、異なる結果が出る。
17.2 生物はモジュールから構成される。遺伝子スイッチと呼ばれるDNAコンポーネントは、分子ツールキットの遺伝子を制御する。
17.3 同じ遺伝子を持っても、種間の相違性がある。
17.4 発生可塑性とは、単一の遺伝子型が環境によって複数の表現型を発現することである。環境シグナルは、未来環境の予告と未来環境と無関係のものがある。生物は新しい環境シグナルに適切に応答出来ない
17.5 発生遺伝子が進化を制約原則:既存構造を修飾する;発生を制御する遺伝子は大きく変化しない。保存された発生遺伝子により平行進化がもたらされうる。

議題
どこから別の生物というのか

種:生殖隔離

生物全体の分類方法
表現型

  • 見た目
    • 作り方
    • 部位
  • タグ・ラベル
    • 表現型の階層
    • 複数のタグ
    • 同じ単語を使う
遺伝型
DNA・アミノ酸配列

まとめ
生物の分類は生物学の課題である。だいたい表現型と遺伝型二つの観点から分類できる。

2017年9月12日火曜日

大学生物学の教科書 15章 免疫:遺伝子と生体防御システム

担当:甲斐
参加者:5名


概要
15.1 動物には病原体に対する生体防御システムを持ち、大別すると、非特異的防御と特異的防御の2つがある。
15.2 非特異的生体防御システムは病原体の種類を問わず体内に侵入するのを防ぐシステムであり、バリアや局所因子により生体を防御する。
15.3 特異的生体防御システムは非特異的生体防御システムをくぐり抜けた病原体を特異的に標的とするシステムである。
15.4 B細胞表面の特異的抗体に抗原が結合すると、クローンが多数産生され侵入者と戦っている。
15.5 細胞性免疫応答は、原因がなんであれ、正常細胞が異常となる状況全てに対応するものであり、T細胞が主役となる。
15.6 DNAのランダムな再編成による多様性に加え、小遺伝子の変化により抗体の種類は膨大なものとなる。
15.7 免疫系が正常に機能しないのは大問題である。過剰反応はアレルギー反応と呼ばれ、異常反応は自己免疫疾患と呼ばれる。

議題
白血球を倒せるものはあるのか

観点
・進化
もし白血球が倒せなかったらどうなるか(ウイルスが強すぎる場合)
→ そもそも宿主である生物が生きられない
→ 結果としてウイルス自体が広まらない
ある程度弱くなったウイルスが残っているのが現状ではないか

・自他の白血球の強弱
白血球自体の強弱はどうなのか
→ 白血球のバリエーションが多すぎる
そもそもどうやって調べるのか

まとめ
白血球を倒せるような病原菌はあるとは思われるが、そのようなものはまず広まらないのではないかと考えられる。また、自他の白血球に関しても強弱は考えられるが、まずもって比較がしづらい。

2017年9月5日火曜日

大学生物学の教科書 13章 組換えDNA技術とバイオテクノロジー

担当:劉
参加者:5名

概要
13.1 DNAを解析するために、いくつの方法がある。まず制限酵素は遺伝子を操作するナイフになっている。ゲル電気泳動は、長さが違うDNA断片を分離できる。サザンブロッティングでは、目的の断片を検出する。DNAフィンガープリンティングは、個人識別に応用されている。
13.2 組換えDNAとは、DNA断片を再連結し、新しい遺伝子を作り出すことである。
13.3 遺伝子を細胞に導入する時、リポーター遺伝子が必要だ。遺伝子をランダムな部位に挿入すると、ベクターの一部として導入する方法がある。
13.4 DNAは遺伝子ラブラリ、cDNAラブラリ、人工合成、人工変異技術から得られる。
13.5 その他に、ノックアウト、ギーンサイレンシング、DNAチップなどのDNA技術がある。
13.6 バイオテクノロジーとは、生体を利用して人間に必要なものを生産することである。タンパク質工場、医薬品の生産と農業で応用されている。でも、それに対して大衆の不安が増やしてきている。

議題
バイオテクノロジーに対する不安をどうすれば取り除けるか

遺伝子組換え:対象:細菌、植物、動物目的:タンパク質・医薬品の生産、食料細菌、動物→タンパク質・医薬品植物、動物→食料

どんな不安:安全性の証明が難しい植物の遺伝子組換えが速い動物の不安がより低い医薬品は摂取量が少ないので気にしない

不安を弱くする方法:宣伝

まとめ
バイオテクノロジーはタンパク質、医薬品と食料の生産で応用されている。バイオテクノロジーに対する不安を完全に取除けるのは不可能と思われるが、バイオテクノロジーが知らない人にその知識を教えれば、不安がどんどん減っていくかもしれない。