はてなキーワード: 細胞骨格とは
どっちも根治には遺伝子治療が必要かな。現在は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と受容体、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、後者は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、個々の神経細胞の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の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。
細胞は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
古細菌:セントラルドグマは真核生物、代謝やエネルギー変換は原核生物に似ている。
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。
新しい遺伝子の作り方:
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
パラログ:同じゲノム内での重複によってできた遺伝子。機能が分化していることもある。
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、アミノ酸の代謝と輸送に関与しているものである。
真核生物の定義:DNAが書くという独立した内部区画に分離されている。
二重膜になっている核膜がある。
細胞骨格がある。
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。柔らかい細胞膜と細胞骨格は運動性を持たせるため。
植物は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。
植物が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。
菌類は葉緑体を持たないにも関わらず、硬い外壁を持つため、食作用や運動性を持たない。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;
真核生物は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DNA:10000倍;
非翻訳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が存在し、それらを交換しても目的の機能を果たすことができるような状態。
ブクマが20もついたので続き.
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の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の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・熱と物質の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の分化とにかかわってくるんだ.
人間の器官レベルの制御機構は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―受容効果系は人間の重要な部分.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,システムズバイオロジーやさきほどの細胞間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を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のシステム生物学の宣伝をしてみる.
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と統合あるいは受容統合効果で考えることは同じ.で,感覚器からの情報を統合して,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を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.
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.
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の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.
僕の興味はというと数理モデルを物理法則のもとに組み立て細胞の制御システムモデルを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