サルモネラ菌、宇宙空間で毒性強まる

Another Coward 曰く、

報道によると、宇宙の無重力環境で増殖したサルモネラ菌は地上のそれに比べて高い病原性をもつことが、スペースシャトル「アトランティス」の実験で分かった (読売新聞の記事、AFPの記事)。米アリゾナ州立大学の微生物研究チームは昨年9月、食中毒などの原因菌として知られるサルモネラ菌の培養装置をアトランティスに搭載。帰還した菌と地上で培養した菌をそれぞれマウスに投与したが、その結果3週間後のマウスの生存率は地上の菌では40%だったのに対し、宇宙飛行した菌ではわずか10%だった。宇宙空間を移動した菌は遺伝子配列の一部に変化を生じていたという。研究チームは実験結果について新たな治療法の開発に寄与するものだとしている。

ニュータイプ進化論

[akiraani (24305)]

　仮に、これが他の動物にも当てはまるとすると、宇宙ステーションで生まれた子供にもなにがしかの変化が現れると言うことがありうるのではないのだろうか？

＃ほら、「見える！」とか口走って死角からの攻撃を避けてみたり、「修正してやる」とか叫んで殴りかかったり、「頭、冷やそうか」とかつぶやいて魔王の称号ゲットしてみたり（最後のは違います

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しもべは投稿を求める →スッポン放送局がくいつく →バンブラの新作が発売される

Re:ニュータイプ進化論

[Anonymous Coward]

このコメントが明日からはじまるスカパーのキャンペーンCMだったとしたらすごい。

# ないない

なぜ毒性が強くなった？

[bikeman (14466)]

なぜ毒性が強まる方向へ遺伝子が変異したんでしょうね？
弱まる方向へも同様な変異が可能だったと思うのですが、
その辺がわかれば面白い気がします。

Re:なぜ毒性が強くなった？

[9nu (12793)]

AFPの報道では、「ある種の遺伝子の変化」としか触れられていないのですが、何か特定パターンの変異
が起こってたんでしょうかね？

スペースシャトルは、当初被曝対策として鉛の使用を考えたそうですが、重量の増加を嫌って取りやめに
なったという話を聞いたことがあります。現在のシャトルがどの程度遮蔽できているのか知りませんが、
放射線や微小重力の影響でしょうか？

ググって見たら、ショウジョウバエを使った論文がありますね（http://www.rada.or.jp/database/home4/normal/ht-docs/member/synopsis/020133.html）

病原性が強まる方向にも弱まる方向にも変異が起こっていいはずですが、今回がたまたま高病原性のもの
のみが多く生き残ったのか、それとも強まる方向のみに変化したのか、追試が必要でしょうね。

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犬が犬であるように、猫でありたい

Re:なぜ毒性が強くなった？

[kikki (30639)]

なんとなく、放射線は短期間で遺伝子レベルの変化を起こしそうですが、重力の変化では時間が
かかるような気がします。特に液体中に浮いた状態の生命には。
でも、重力の生命の進化に与える影響は大きいような気もしますので、簡単な話でも無さそう。

放射線による変化の場合、変化はランダムなので、「たまたま」毒性の強い種類ができて、
選択的に生き残った、というストーリーになるんでしょうか。
重力による変化の場合、「重力と毒性には関連がある」とか「遺伝子は重力の変化を反映する」
みたいな話になるのかな？

放射線の方の追試は地上でも可能でしょうか、同じ変化が起きるとは限らない(ランダムなので)ですよね。
でも、もし何度やっても同じ変化が起きたら「放射線に対抗するため毒性を強めた」なんて結果が出そうです(^^;
やっぱり厳重に被爆対策をした状態での微少重力環境の追試をして欲しいですね。

Re:なぜ毒性が強くなった？

[Anonymous Coward]

なんとなく強者生存の原理が働いたのかな？と想像。
まあ追試が必要というのは同感だけど、悪環境で生き残ったものならそりゃ強いわな。

Re:なぜ毒性が強くなった？

[SAKAGUCHI_flask (34748)]

ProNASの購読アカウントを持っていないので、abstract [pnas.org]を読んだ限りですが、RNA結合タンパク質HfqがDNAアレイとタンパク質発現解析結果から関係していそうだよ、感染モデル実験で感染性が増えていたよ、バイオフィルム形成に関わる細胞外分泌物が増えていたよ、なんて書いてあります。

本質的には宇宙環境は過酷な放射線被爆環境なので、DNA損傷による変異導入が増加した結果だと思います。変異そのものは中立的に発生し、個体レベルでは致死的になったり、何も変わらなかったりしますが、集団として感染率増加という形質変化を獲得したことが偶然の結果に残ったものなのか、それとも何らかの理由で選択されたものなのか、が興味深いです。

#『きぼう』による追試を希望するよ〉Y君

Re:なぜ毒性が強くなった？

[y_tambe (8218)]

このへんにぶらさげます。

>バイオフィルム形成に関わる細胞外分泌物が増えていたよ
基本的には、これだけで「毒性が強まる」ことの説明は一応は可能です。

あくまで一般論として話しますが、感染症の患者（や動物）から分離してきたばかりの病原菌（臨床株）のうち、強毒性の株であっても、それを実験室で、細菌培養用の培地で繰り返し培養（継代培養）していくと、毒性が弱くなる現象というのは珍しいものではありません。そもそも、病原菌の「毒性」を決める因子というのは、例えばその菌が作り出す特定の毒素のようなものだけではなくて、その細菌が宿主の体内に定着し、食細胞や抗体による排除（免疫）を回避して、増殖するために働くような機構というものも大きく関与します。

例えば、ある種の病原菌（淋菌など）が持つ、細胞表面の短い毛状機関である線毛（繊毛ではない）は、ちょうどマジックテープのようなイメージで、宿主の細胞表面と接着し、機械的に排除されるのを防ぐ働きがあると言われます。また莢膜 [wikipedia.org]と呼ばれる細胞外分泌物は、白血球による食作用を回避する役割があると言われています。バイオフィルムも莢膜とよく似た分泌物であり、食作用を回避する役割があるほか、粘性が高いために組織表面に結合して、機械的な排除を防ぐ働きを担ってます。
一般に、これらの線毛や莢膜、バイオフィルムなどは培養条件によっても産生する／しないが左右され、臨床から分離して間もない強毒株や、あるいはそれを実験動物などの生体内で培養していった場合には保持されますが、一方で、実験室で継代培養すると比較的容易に失われることが知られてます（なので、それを利用して、弱毒菌を作成してワクチンを作るという技術もあるわけですが）

なお線毛や莢膜などが失われて弱毒株化した場合、比較的、非可逆的になる（強毒株には復帰しない）ケースが多いです。ただし、バイオフィルムはそもそもクオラムセンシング [wikipedia.org]と呼ばれる機構などにより、細菌の生育環境に応じてその産生が制御されているものです。なので、その産生が宇宙空間によって何らかの影響を受ける、というのは、それほど不思議な話ではないと思います。ただし、実際に「産生が促進される方向」に制御されるのか、その逆なのかは分からなかったわけで、今回の報告は、それを明らかにしたということで興味深いものだと思います。

復活の日

[shiroiwanisan (12855)]

　小松左京さんの、「復活の日」みたいですね。
　遺伝子配列が変わった原因は、無重力でしょうか、地上よりは多いと思われる、放射線の影響
なのでしょうか。
　ひょっとして、人間も長期間宇宙にいると、新人類になるんでしょうか。

Re:復活の日

[Anonymous Coward]

変わるには、いずれにせよ、淘汰が必要です。

そのまま人間に適用するわけには、いかないでしょう。

もしかして

[Elbereth (17793)]

もしかして薬も無重力空間で作れば問題ないというオチ?

勘違いか

[Anonymous Coward]

元論文のアブストラクト [pnas.org]。
タレコミには「遺伝子配列の一部に変化を生じていたという」と書いてありますが、
アブストラクトを読む限りでは、メッセンジャーRNA（mRNA）とタンパク質の「発現量に変化があった」としか書いてありませんね。
元記事にも配列変化とは書いてないし。
地上実験で変化が予測されていたHfqだけは配列解析したのかな。

上記発現量の変化は167個のmRNAと73個のタンパク質に生じているので、
毒性の増強はHfqだけのせいではないと思います。
Hfqだけにとらわれず、網羅的な解析をして得られた多量のデータをうまく集約してほしいところですね。

ただの突然変異じゃね？

[Anonymous Cowboy (6205)]

「毒性に変化があった、しかも遺伝子配列に変化があった」ではなくて
「遺伝子配列に変化があったから毒性に変化があった」と考えるのが自然だろ。

そんで遺伝子に変化があるのは宇宙だろうと地上だろうと起こりうること。
まして毒性を強くする方向にだけ変化するってのも考えにくい。

要するに記事のタイトルがなんかおかしい

Re:ただの突然変異じゃね？

[Anonymous Coward]

毒性の変化は、遺伝子によらない可能性もあります。
例えば、酸素の有無で変化したり。

「毒性に変化があった、しかも遺伝子配列に変化があった」というのは、調べた順番がそうだったから。

検疫体制はどうなってるんだろう？

[celtis (33470)]

スペースシャトルのように帰還するタイプの有人宇宙船なら、内部の気密区画や宇宙飛行士自体にも多種多様な雑菌が存在すると思います。これらがサブジェクトのような変異を起こした場合、着陸地点や基地周辺でアウトブレイクするってことも考えられませんか？

え、もう遅いって？

遺伝子配列ではなく

[kamesan (23069)]

こちらの論文 [pnas.org]を読んでみましたが、論文タイトルにありますように"gene expression"が変化したという話であって、バイオフィルム形成に関連して、低重力環境下では一部の遺伝子情報の発現過程に変化が見られる、という内容のようです。遺伝子配列の変異という話ではないようですね。

Re:遺伝子配列ではなく

[Another Coward (33409)]

タレコミ人です。タレコミ文では省略しましたが、実は時事通信の記事 [jiji.com]も参照しました。「配列の変化」という表現はそれに拠りました。しかし、いずれにせよ、杜撰なタレコミになってしまいました。すみません。

せっかくなので、その後見つけた英文記事へのリンクを張っておきます。

Spaceflight shown to alter ability of bacteria to cause disease [eurekalert.org]

研究チームは次なるスペースシャトル実験を計画しているようです。

オフトピック：追加実験

[Anonymous Coward]

続けて、サルへの投与実験をおこなった。3週間後のサルの生存率に有意な差は見られなかったが、睡眠時間に差が現れた。

# サルも寝ら～

宇宙空間

[Anonymous Coward]

タイトルだけ見たとき、

「サルモネラ菌って真空中でも毒物を作り続けることが
　出来るんだ。隕石にでもくっついて地上に降ってきたら
　大変だな」

と思った。

# まるでB級SF

立て読みを期待させる改行なのに…サルも大変だな。

[necop (6252)]

ちっ、違うんですか

治療法？

[Anonymous Coward]

どう見ても生物兵器の開発にいの一番に使われそうです。
本当にありがとうございました。

「地球最強の生物」クマムシ、宇宙へ

[luners (20442)]

「地球最強の生物」クマムシも宇宙へ打ち上げられ、帰還したそうです。
WIRED VISIONの記事 [wiredvision.jp]
記事中でこのサルモネラ菌のことも触れられていますが、クマムシはどのような変異を遂げているのでしょうか。

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反監視・反管理・反権力！！
反石原・反小泉・反ブッシュ！！
生きづらい社会を終わらせよう。

Re:「地球最強の生物」クマムシ、宇宙へ

[necop (6252)]

反重力とか反物質とかは無いのか…

Re:「地球最強の生物」クマムシ、宇宙へ

[Anonymous Coward]

宇宙で更に進化を遂げたクマムシを使って政府転覆でもしようってことですか？物騒だなあ。

さらに究極へ

[Anonymous Coward]

ジョジョ第8部の最初の展開はこれですか。

「究極生命体カーズ様が地球に帰還。カーズ様にくっついていた究極サルモネラ菌と人間達が戦う」