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【坂口至徳の科学の現場を歩く】食糧・バイオマス増産に期待…植物の生き残り戦略を発見 環境変化ストレス、DNAに傷を負うと生長を一時停止 奈良先端大

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【坂口至徳の科学の現場を歩く】
食糧・バイオマス増産に期待…植物の生き残り戦略を発見 環境変化ストレス、DNAに傷を負うと生長を一時停止 奈良先端大

シロイヌナズナの根の先端部。DNAを損傷する薬剤のゼオシンで処理すると、細胞分裂を一時停止する転写因子のタンパク質(緑色)が高濃度に蓄積する(写真右)=奈良先端大提供 シロイヌナズナの根の先端部。DNAを損傷する薬剤のゼオシンで処理すると、細胞分裂を一時停止する転写因子のタンパク質(緑色)が高濃度に蓄積する(写真右)=奈良先端大提供

 大地に根を生やし、動けない植物は、地球環境の変化によるストレスに耐え、したたかに生き延びるさまざまな戦略を身に付けていることが、生命の設計図である遺伝子DNAのレベルで詳細にわかってきた。その臨機応変に対応する巧妙な仕組みを活用すれば、食糧やエネルギー資源であるバイオマスの増産に結びつくだけに、研究が盛んに行われている。

■動物と異なる…植物の細胞オンオフ

 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科の梅田正明教授らは、活性酸素など何らかの原因で植物がDNAに重大な傷を負うというストレスに見舞われたときに、細胞の増殖につながる細胞分裂を一時停止し、満を持して生長再開の準備を整えるという新たなメカニズムを発見。動物細胞の場合、DNAが損傷した時点で、その細胞は自ら死を選ぶ細胞死という状態になり除かれるが、植物は細胞分裂のスイッチをオンオフすることで、危機を脱していることをつきとめた。この成果は英オンライン科学誌「ネイチャーコミュニケーションズ」に掲載された。

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