光適応が緑藻の新たな運動様式を駆動 ― 「Intermediate light adaptation induces oscillatory phototaxis switching and pattern formation in Chlamydomonas」解読 1. 研究背景と科学的課題 微視的スケールの生体遊泳体（microswimmers）、例えば単細胞藻類・細菌・精子などは、自然界の重要な生態構成要素である。これらは“走性”行動（taxis、例えば走化性chemotaxis・走光性phototaxisなど）によって環境刺激に応答し、生態系における物質循環やエネルギー流動で重要な役割を担っている。長年にわたり、科学者たちはこれら生物の急速な刺激感知（ミリ秒級）、細胞レベルの行動調節...

緑のミクロな遊泳者の新発見：光適応が引き起こす振動的走光行動と群体パターン形成 ——「intermediate light adaptation induces oscillatory phototaxis switching and pattern formation in chlamydomonas」を評して 一、研究と学術的背景 光は生命体が環境に適応するための中核的シグナルの一つであり、微小遊泳生物（microswimmers）に多様な行動を引き起こします。走光性（phototaxis）とは、細胞が環境中の光シグナルに基づいて遊泳方向を変えることであり、水生生態系におけるエネルギー流動と栄養循環の鍵となるメカニズムです。Chlamydomonas reinhardtii（クラミドモナ...

植物ゲノムの種間モデリングにおけるマイルストーン：PlantCaduceus DNA言語モデルの創出と画期的応用 1. 学術的背景と研究動機 過去20年間、ハイスループットシーケンシング技術の急速な発展とともに、1000種を超える植物ゲノムが公開されており、今後もこの数は急増し続けると予想されています。しかし、これら膨大なゲノムの機能要素注釈、それらの転写と翻訳レベルにおける発現調節の理解、さらに異なる遺伝変異が個体の適応性や形質に及ぼす影響の解析は、植物ゲノム学および作物改良分野で解決が求められる「ボトルネック」課題です。 動物やヒトと比較して、植物ゲノムはより複雑な構造を持ち、ゲノムサイズは巨大で、反復配列の割合が非常に高く、種間多様性が極めて大きいだけでなく、同属・同種内部でも著しいバ...

一、研究背景 減数分裂（meiosis）は真核生物の有性生殖の中核プロセスであり、相同染色体の対合（pairing）、シナプシス（synapsis）、交叉（crossover）を介して半数体の配偶子を生成する。倍数化（polyploidy）は植物進化の重要な駆動力であるが、追加された染色体コピーは減数分裂の鍵となるステップを妨害し、不妊やゲノム不安定性を引き起こす。核心的な科学課題：新たに形成された倍数体（neo-polyploid）はどのように進化的に減数分裂の安定性を回復するか？これまでの研究で、確立された同質四倍体（established autotetraploid）は新規誘導四倍体（neo-tetraploid）に比べて減数分裂がより安定していることが示されていたが、その分子メカニ...

学術的背景 米（Oryza sativa L.）は世界的に重要な穀物作物であり、世界の約5分の1の人々に主要なカロリー源を提供しています。しかし、米の生産はさまざまな生物的および非生物的ストレスに直面しており、収量の低下を引き起こしています。その中でも、真菌病原体Cochliobolus miyabeanusによって引き起こされる稲の褐斑病（brown leaf spot disease）は広く蔓延する病害であり、米の収量と品質に深刻な影響を与えています。従来の化学農薬は効果が限られているだけでなく、環境に害を及ぼす可能性もあります。そのため、環境に優しく持続可能な病害防除策の開発が急務となっています。ナノバイオテクノロジー、特に銀ナノ粒子（AgNPs）の応用は、その高い抗菌および抗真菌活性...