神経科学:知識は継承できるのか?

01 1月, 2020
知識を継承する可能性に関する新しい研究が公開されました。今回はそれについてご紹介します。

テルアビブ大学で行われた最近の研究では、生物学の根底にある原理の1つである「ヴァイスマン・バリア」が疑問視されています。これは、知識を継承できるかどうかを調査する最初のステップにすぎません。

ジョージ・S・ワイズ・ライフサイエンス研究所神経生物学部門のオデッド・ラチャヴィ率いるチームが、サゴル神経科学大学とともに、環境への神経応答を継承できるメカニズムをRNA(リボ核酸)の中で発見しました。その学習反応は子供の行動に影響を与えるでしょう。

実験は2019年6月6日に公開されました。実験にはカエノラブディティス・エレガンス線虫が用いられました。それにより、神経系の細胞が次の世代の線虫に情報を伝達できることがわかったのです。

神経科学 知識 継承

知識を継承する可能性

このRNAにより、生き物の神経系が生殖系列と通信できるようになります。その血統は、次の世代の行動に影響を与えるでしょう。これは魅力的な新しい発見です。

この研究が真実であることが判明した場合、私たちの神経系は子孫の知識に関与することができます。その発見は、アウグスト・ヴァイスマンが唱えた生殖質説と完全に矛盾します。生殖質説は最も広く受け入れられている生物学的原理の1つですが、多くの専門家がそれを疑っています。

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生殖質説

この理論は、多細胞生物では遺伝は生殖細胞、つまり精子や卵子のようなものによってのみ引き起こされるとしています。また、遺伝情報は体から生殖細胞に伝わることはなく、従って次世代に受け継がれることはないと述べています。これがヴァイスマンバリアです。

アウグスト・ヴァイスマンはドイツの生物学者であり遺伝学者でした。 1892年に遺伝情報、または生殖質遺伝に関する彼の発見を出版しました。

彼の理論によると、環境によって引き起こされる胚血漿(はいけっしょう)への変化は、それらが胚血漿で起こった場合、子供に引き継ぐ遺伝子にのみ影響するとしています。体細胞または細胞で変化が起こった場合、これは起こりません。彼がソーマ細胞と呼んだそれ以外の体細胞は遺伝には関係しないと述べています。

一部の専門家は、体細胞–生殖細胞の障壁はそのようには機能しないと主張しています。ただし、多くの場合、この理論は、獲得した特性を継承できるという考えを拒否するための基盤として使用されています。

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最近の研究

最近発表された研究は、最も先進的なシステムを使用して実施されました。遺伝子または変異対立遺伝子のバリエーションを作成するために、CRISPR-Cas9遺伝子編集ツールを使用されました。また、カルシウムイメージング(GECI)と成文化されたカルシウムインジケータ、GCaMP2も使用されました。

これを行う際に、ニューロンのみでRDE-4に依存するendo-siRNAを産生する線虫が作成されました。目標は、核内低分子RNAの継承可能な影響を理解することでした。カルシウムイメージングにより、光遺伝学的システムで神経活動を観察することができました。

神経科学 知識 継承

知識の継承:仕組み

この研究では、ニューロンのsnRNAが胚系列の遺伝子を調節し、次世代の行動に影響を与える可能性があると結論付けられました。そのメカニズムは、複数の世代の生殖系列の遺伝子を制御します。

より具体的には、神経RDE-4は少なくとも3世代にわたって走化性を制御できます。これは、生殖系列でのみ見られる物質であるアルゴノートHRDE-1を介して行われます。

より多くの研究

この発見は、神経系と胚細胞系の細胞が通信することが可能であると証明しました。それが、私たちが得た情報または「知識」を継承し、次の世代に伝えることを可能にしているのです。

この研究は、kのプロセスの理解を変えました。また、遺伝学、進化、エピジェネティクス、インテリジェンスを継承する能力に関しても非常に大きな意味を持つでしょう。

Lev, I., Gingold, H., & Rechavi, O. (2019). H3K9me3 is required for inheritance of small RNAs that target a unique subset of newly evolved genes. eLife, 8, e40448. doi:10.7554/eLife.40448

Rosso, Cami (2019) New Neuroscience Discovery May Disrupt Biology. Study shows that nervous system cells can transmit information to progeny. Psychology Today

Easley, C. A., Simerly, C. R., & Schatten, G. (2014). Gamete derivation from embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells or somatic cell nuclear transfer-derived embryonic stem cells: state of the art. Reproduction, fertility, and development, 27(1), 89–92. doi:10.1071/RD14317