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2018-12-05

anond:20181205164328

どっちも根治には遺伝子治療必要かな。現在技術的に不可能だけど。

細胞生理学レベルでは、活動能は主にイオンチャネル受容体神経伝達物質とそれを制御する分子群、

形態形成能は細胞骨格系の文字通り細胞の形作りをするための分子群が関わっていて、

前者は脳が発達しきった段階でも薬物でコントロールできる可能性は高いけど、後者神経細胞同士がコネクションを作って脳が出来上がる段階に効いてくるから

極端に言えば生まれて来る段階で手を打たないともうどうしようもない。

これはごく単純化した描像で、脳の発達には前者が、個々の神経細胞活動には後者も絡んでくるから実際はより複雑だけど。

認知行動療法などの非薬物療法生理学的な効果はまだ未知な点が多いけど、あくまでも「出来上がった脳の微調整」なので効果は薬物以上に個人差が大きいでしょう。

2012-03-11

細胞ゲノム

地球上の細胞が共有する特徴

細胞化学平衡からかけ離れた動的化学系:自由エネルギーを取り入れ、合成反応をすすめることで維持

細胞は500以下の遺伝子で生きていける。最小のゲノムマイコプラズマ

ゲノム多様性生物系統樹

有機栄養生物:他の生物の作った有機物依存

無機栄養生物無機化学系に依存してエネルギーを取り出す

光栄養生物:太陽光依存してエネルギーを取り出す

生物の3つのドメイン:真正細菌、古細菌、真核生物

古細菌セントラルドグマは真核生物代謝エネルギー変換は原核生物に似ている。

原核生物古細菌、真正細菌):最小限のゲノム

真核生物10^6-10^7bases,1000-6000genes

リボソームRNAの小さい方のユニットは全ての生物でよく保存されている。

そのため、このユニットから3つの分類が研究された。

新しい遺伝子の作り方:

1. 遺伝子内変異:DNA複製の際の間違い。

2. 遺伝子重複:既存遺伝子コピーされ、それぞれ分化

3. DNA領域の混ぜあわせ

4. 水平伝播:原核生物で頻繁に起こる

オーソログ:祖先がおなじ遺伝子

パラログ:同じゲノム内での重複によってできた遺伝子機能分化していることもある。

ホモログ:上記二つを含めた、とにかく類縁関係にある遺伝子

有性生殖遺伝子の水平伝播(ただし通常同じ種間でしか起こらない)

3つの分類のいずれにも存在する普遍的な遺伝子ファミリーの大部分は翻訳アミノ酸代謝輸送に関与しているものである

真核生物の遺伝情報

真核生物定義DNAが書くという独立した内部区画に分離されている。

原核生物と真核生物の違い:

二重膜になっている核膜がある。

大きさが10倍、体積で1000倍。

細胞骨格がある。

細胞壁がなく柔らかい細胞膜を持ち、食作用を示す。

真核生物は、元々捕食者ではないかと考えられている:核膜は運動によってDNAが損傷しないように。柔らかい細胞膜細胞骨格運動性を持たせるため。

作用ミトコンドリア葉緑体の取り込み

植物葉緑体の取り込みによって獲物を追う必要がなくなり、食作用及び運動性を失い、細胞壁を獲得した。

植物運動用の細胞骨格装置を持ちながら細胞膜を持つのはこのため。

菌類葉緑体を持たないにも関わらず、硬い外壁を持つため、食作用運動性を持たない。他の細胞の分泌物や死んだ時に放出される栄養分で生きている。細胞外に消化酵素を分泌し、必要な消化を全て細胞外で済ますことができる。

原核生物ゲノムが小さいほど有利;真核生物ゲノムが大きいほど有利;

真核生物原核生物より多くの遺伝子を持つだけでなく非翻訳DNAも遥かに多く持っている。遺伝子20倍;非翻訳DNA10000倍;

翻訳DNAを用いて他の遺伝子の発現を調節→複雑な多細胞生物の形成

遺伝子余剰:かつては同一だった類縁遺伝子存在し、それらを交換しても目的機能を果たすことができるような状態。

遺伝子余剰→ある遺伝子を欠損させたとしても、目的機能が達成されてしまう。

キイロショウジョウバエは反復が少ないため、一個の遺伝子の変異が直接機能も変化しやすい。

2009-10-06

生命男子の続・生命世界の紹介7コンセプト

ブクマが20もついたので続き.

細胞骨格と結合組織・発生と組織形成

細胞骨格というと,モーターの役割つまり骨格筋における化学エネルギー運動エネルギーの変換を取り持つアクチンミオシンすべり説が有名だけれど,細胞骨格はどうやら細胞生理において輸送作用をもち重要な機能を持つらしい.この辺を拡散モデルとの対比の分子モーターモデルで説明するのはちょっと理系カップルならではかな.次元が減るのと熱物理化学的な親和性のための吸着力で輸送が可能になるというお話細胞外骨格や結合基質もつながる.

結合組織は単に体の支持・結合に役立つだけではなく免疫情報伝達・熱と物質輸送等さまざまな機能がある.膠原病から反対に考えてみると普段の結合組織は発生と同様に機能が生理的に制御されている.

で,発生.発生はもう受精卵がヒトになるというので面白いこと請け合い.ちょっと妊娠の話とか混ぜて彼女の考え方を聞いてみてもよいかも,・・・,ではなくてモルフォゲンモデルという古典的な制御のモデルだけでなく最新のモデルの話もあわせて,アポトーシスの話や系統発生繰り返し説にふれてみるとよいかも.発生と完全に地続きのはなしになる.内部状態と環境とが幹細胞の分裂とできた細胞分化とにかかわってくるんだ.

細胞生理―シグナル伝達と細胞環境間における統合と出入力モデル

人間の器官レベルの制御機構神経系と内分泌系が担っていて,後者の支配を前者が受け持つから神経系―受容効果系は人間重要な部分.基本的には前者が高コストだから後者の低コストの制御も合わせて使うと考えればよい.糖の出し入れをいちいち神経で支配していたらエネルギーがかかりすぎる.

んで,システムバイオロジーやさきほどの細胞情報伝達のつながりで,ある細胞につきそこへの全入力エネルギー物質・輻射)・エントロピー・テンパラチャー)と全出力と全内部統合演算とを想定するモデルを考えられるから,細胞の出入力と内部統合につきシステム建設することが多細胞でも重要なんだなどと自分の扱う細胞システム生物学宣伝をしてみる.

個体の行動モデル

単細胞でも人間でも何でもよいのだけれど,先ほどと同じで出入力統合あるいは受容統合効果で考えることは同じ.で,感覚器からの情報統合して,記憶などとも統合し出力をすることを考えるのだけれどこれがしこたま難しい.単細胞生物でも走性に記憶バイアスがかかることなんかが知られているけれど,ブラックボックスとして考えたくなる.強いて僕が考えていることはある入力に大しては特異的に発現しやすい出力があるということから統合のあり方を考えていくのと,神経の機能回路モデル数学的に建設していくのと,があるけど全然専門外.恋した僕の気持ちも僕にはわからない.

単細胞生物生理と地表生態系の類比

地表(海含む)では重力が卓越していて生物や多くの物質は地表に束縛される.そこで単細胞生物と同様に生態系は多くのコンポーネントがあるシステムだと考えることができる.そのサブシステムとしては大陸・海洋・気象・太陽系との関係なんかがある.ある個体や生物種・生物群の動態は細胞内における細胞小器官の動態に似ているかな.どちらもシステム特性を規定しているのは物理法則だという点は共通.

確率過程の生命への応用

ダーウィンはすごく頭がよかった.で『The Origin of Species by Means of Natural Selection: The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life』(1st,1859)のなかで

The slightest advantage in one being, at any age or during any season, over those with which it comes into competition, or better adaptation in however slight a degree to the surrounding physical conditions, will turn the balance.

という一節がある.(個体に変異が起こりその)性質がほんの少しでも有利なら生態系バランスを変化さす,と括弧内をつけくわえてみると,変異と自然選択のモデルが考えられる.たとえば点変異がDNAにおこって対照状態で細胞生理の変化を定量的に計測ないしシミュレートするモデルとか.

そんなのでなくとも分子動態を確率的に扱ってみるとか.

数学物理学と制御工学細胞

僕の興味はというと数理モデル物理法則のもとに組み立て細胞の制御システムモデルリバースエンジニアリング的に,帰納することにあるんだよと再び告白.

承前:http://anond.hatelabo.jp/20091005002132

遺伝子・転写・翻訳で三概念と数えれば十個あったのです!

 
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