[生命はデジタルでできている 情報から見た新しい生命像 (ブルーバックス)](https://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4065195977/room510-22/) ![[855fe272c7cdd7d7235c0c32da20af9f_MD5.jpg|100]] (著) [[田口善弘]] 講談社 (2020/5/21) 2020/5/21 # 関連・思い出した本 [[『LIFESPAN（ライフスパン）―老いなき世界』]] [[『LIFE SCIENCE（ライフサイエンス）　長生きせざるをえない時代の生命科学講義』]] # 読書メモ 機能の鍵は、タンパク質のクーロン力 ## はじめに [[DIGIOMEとは？]] ## 1章 ゲノム [[セントラルドグマ]] [[DNAとは？]] [[RNAとは？]] [[タンパク質とは21種のアミノ酸が鎖状につながった高分子化合物]] [[ゲノムとは遺伝情報の全体を意味する言葉]] 鎖が一本になって、相対する分子を並べて、つないで1本にして、元のものと合体。 化学反応なのでミスは生じる。その時は、元のデータを見て作り直せる。 生命がデジタル処理を採用できたのは、化学反応という極めてアナログな仕組みで実現できたから。 生命のデジタル処理は==化学反応==を使って行われる。 <!--ID: 1620969555300--> 塩基の==A==と==T==、==G==と==C==はくっつきやすい。 塩基のくっつきやすさは==クーロン==力での引っぱりやすさ。 タンパク質は作るときは、塩基==3==文字でアミノ酸1文字を表現する。 ==20==種のアミノ酸を、3文字の塩基で表現する。 [[生命はアナログ回路でデジタルな計算をしている]] [[ヒトゲノムプロジェクトとは塩基配列全てを解析しようという国際協力計画]] 当時、ゲノムはほとんど意味がないものだと思われていた。 実際に、タンパクになる場所は2万箇所くらい。 どうやって探したか？ アンチウイルスソフトと同じような方法で探した。 文章の中でも、それっぽいことを言ってる感じのものを見つける。 意味が分かりそうな並び、というのを見つけてくる。 ## 2章 RNAのすべて [[RNAとは？]] [[チューリングマシン]]の定義は、ゲノムでも実現できる。 DNAは、データを保存しつつ、RNAになってプログラムとしても動く。 音楽ファイルが全部あって、RNAはプレイリストみたいなイメージ そこで必要なものだけを取り出してくる 今できているのは、テープにどういう文字が書かれているかはわかった。 どこがデータで、プログラムなのかすら分からない。 [[ロバストとフラジャイル]] [[細胞が分裂するときはミスがある]] 遺伝病は、ゲノムの不調であることはわかるが、どの塩基が原因か分かりづらい。 [[ロバストなシステムは、役に立つバグの出現がありうる]] [[AIが間違いを犯しても人間は修正できない]] [[機械学習は従来のプログラミングと全く異なる]] ### RNAの機能 [[RNAの存在意義]] [[マイクロRNA]] [[「ゲノムを読み解く」というのはリバースエンジニアリングに近い]] [[エンリッチメント解析]] [[リプログラミング]] [[マイクロRNAスポンジ]] [[プロモーター領域]] [[ロングノンコーディングRNA]] [[環状RNA]] [[RNA編集]] ## 3章 タンパクのすべて ### —組成を変えずに性質を変える魔法のツール— ### 3.1 デジタルとアナログを繋ぐ [[タンパク質は、生命体のデジタルからアナログへの橋渡しをする物質]] [[クーロン力とは]] 20種のアミノ酸は、様々な電荷があり、いろんな物質とくっついたり離れたりできる。 タンパク質は、水素、炭素、窒素、酸素、硫黄だけ。素性を変えずに物質の性質を変えられるという大発明。 ### 3.2 進化とRNAワールド仮説 生命の起源はどこにあるのか。 [[RNAワールド仮説]] 🐷次から一気にわからん 四次構造 1アミノ酸がつながっている順番 2 タンパクの局所的構造 3 αヘリックスやβシートが様々な配置をとる 4 タンパク同士が複数組み合わさってより複雑になる 3とか4は、どうなってるのかわかっていないが、順番が決まれば決まると信じられている。 ![[IMG_1454.jpg]] アミノ酸の親水性 ナトリウムのように正か負の電荷を帯びている 電荷は帯びていないが、偏っている 中性で、偏りもない 3だけは溶けない。 [[宇宙空間とタンパク質ではクーロン力の影響は大きく違う]] ### 3.5.1 [[レセプターとは]] ### 3.5.2 [[酵素とは]] ### 3.5.3 [[抗体とは？]] ### 3.6 [[薬とは特定の体内の物質と強くくっつき科学反応に作用する物質]] ### 3.6.1 [[オプシーボ]] ### 3.6.2 [[アレグラ]] ### 3.6.3 [[ペプチド創薬]] ### 3.6.4 [[核酸創薬]] ## 4章 代謝物（メタボローム）のすべて [[代謝物]] [[がん細胞は酸素がある環境でも解糖系を使ってエネルギーを作っている]] ### 4.3 バイオマーカー [[代謝物は良いバイオマーカーになる可能性が高い]] ### 4.3.1 老化 高齢者と若者の血液を採取し、代謝物を解析したら、いくつかのものが年齢と強い相関があった。 （増えているものも減っているものもある） ### 4.3.2 飢餓 酸素や水に比べて、食べ物がなくても割と生きていられる。 飢えは死の重要な要因で、すぐに死なないように適応してきた。 マウスは、飢えに弱い。これは、必要量が少なく、雑多なものを食べられるので、耐性を進化させなかったのでは？ 飢餓で特徴的に変化する物質を調べてみたら、大規模な変化を起こして対応していた。 一方、老化で低下していた代謝物は、飢餓状態では増えていた。 粗食が寿命を伸ばす、というのはそういうところかもしれない。 ### 4.3.3 メタボロゲノミクス [[メタボロゲノミクス]] ## 5 マルチオミックス ゲノム、RNA、タンパク、代謝物全てをまとめて扱う分野。これが「マルチオミックス解析」と呼ばれる。 ### 5.1 エピジェネティクス エピジェネティクスは、ゲノムの「修飾」 大きな分子に小さな分子を結合させて微妙に構造を変える化学反応。 メチル化の研究が最も進んでいる。ゲノムをメチル化することで、プロモーターを選択的にメチル化（＝無効化）できるため、DNAからRNAへの変換を制御する有効な手段として多用される。 →DIGIOMEの最有力な制御手段と目されている。 一度メチル化すれば、複製もメチル化されている。 ### 5.1.1 ゲノムインプリンティング オス（XX）とメス（XY)では、そのままではメスのRNA変換は2倍になってしまう。 メスは、X染色体の片方をメチル化することで、DNAがRNAにならないようにする。それを「ゲノムインプリンティング」という。 これは、一般的な仕組みではない。保留類は染色体でオスメスが決まるが、魚などはある程度成長してから決まる。 うなぎの養殖が難しいのは、養殖すると皆オスになるから。 ### 5.1.2 ガンのメチル化 ガンは、DNAのメチル化が大きく関係している？