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DNAに対する体育の影響

04.01.2015

私たちは、スポーツをすることで筋肉が強化され、心血管疾患や糖尿病から保護され、一般的に寿命が延びるとよく言われているため、生理学、生化学、細胞生物学などの観点から、ここで何が起こっているのかについて考えることさえありません. 、一定の運動による筋肉量の増加は、いくつかの遺伝子の活動の変化の結果であると推測できますが、どのような種類の遺伝子があり、最も重要なことに、それらの活動はどのように正確に調節されているのでしょうか? 一方、ごく最近まで、誰もこの質問に多かれ少なかれ具体的な答えを出すことができませんでした.

問題の一部は、Carl Johan Sundberg (Carl Johan Sundberg) とカロリンスカ研究所 (スウェーデン) の同僚の最新の研究によって解決されました。彼らは、物理的ストレスの影響下でヒト DNA のエピジェネティックマーカーが変化するかどうかをテストすることにしました。遺伝的活動を調節するエピジェネティックなメカニズムは、最も用途が広く効果的 (そして最も研究されているものの XNUMX つ) であるため、それらを無視するのは奇妙です。

スポーツをすると、一部の遺伝子がオフになり、他の遺伝子がオンになることが知られています。一方で、ヒト細胞のエピジェネティクスがライフスタイルや環境条件に依存することも古くから知られています。たとえば、一部の汚染物質は、特殊な酵素によって DNA に結合したメチル基の再分配を刺激します。同様に、遺伝子の活性は、メチル基があるかどうかによって異なります。 DNA のメチルパターンが食事の影響を受けるという証拠もあります。（DNA配列自体は変化せず、遺伝子内の窒素塩基（遺伝文字）の順序は同じままです。そのため、そのようなメカニズムはエピジェネティックと呼ばれます。つまり、遺伝子の内部ではなく、遺伝子の上で機能します。 )

同時に、身体活動が DNA メチル化にどのように影響するかについてはほとんど知られていません。いくつかの研究は、短期的な高ストレスが即時のエピジェネティックな結果につながることを示唆しています。そして、率直なストレスにさらされることなく、定期的にトレーニングするだけで、そのようなトレーニングは遺伝子活性のメチル調節に影響を与えるでしょうか?

エアロバイクでXNUMXか月間運動することになっていたスウェーデンの研究者の実験に、XNUMX人強の若い男女が参加しました。しかし、彼らは片足だけでペダルを踏まなければなりませんでした。実際のところ、エピジェネティックなメカニズムは私たちに起こるすべてのことに非常に敏感であり、観察された変化が実際に訓練によって起こったのか、それとも特定の人の以前の生活環境によって起こったのかを言うのはかなり難しいでしょう. そして、彼を他の誰とも比較することはできません。しかし、片方の脚をもう一方の脚と比較することができ、過去のエピジェネティックな変更は同じになります。

5 か月のセッションの前後に、ボランティアは脚の筋肉の生検を行う前後にさまざまなテストを行いました。もちろん、実験の終わりまでに、一方の脚がもう一方の脚よりも明らかに強くなりました. しかし同時に、訓練を受けた脚の DNA の約 000 ポイントでメチルパターンが変化しました。どこかでメチル化が増加し、どこかで弱まりました。それに応じて、多くの遺伝子の活性も変化し、それらのほとんどは、細胞エネルギー、炎症プロセス、およびインスリンに対する細胞応答を調節しました。訓練されていない脚には、そのようなものは何も見つかりませんでした。この研究の成果は、Epigenetics 誌に掲載されています。

ですから、スポーツをすることは DNA に影響を与え、その結果、私たちの生理機能や健康状態に一定の変化が生じると言っても過言ではありません。もちろん、すぐに疑問が生じます。スポーツをやめると、遺伝的活動の変化したパターンがどのくらい持続し、メチル基は DNA 上の所定の位置にどのくらい留まりますか? しかし、細胞の生理機能はエピジェネティックなメカニズムだけに依存するのではなく、運動によって引き起こされる他の分子細胞プロセスを犠牲にして「物理的」状態を維持することができます。

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庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

地球磁場に対するスペースデブリの脅威 01.05.2024

地球を取り囲むスペースデブリの量が増加しているという話を聞くことがますます増えています。しかし、この問題の原因となるのは、現役の衛星や宇宙船だけではなく、古いミッションからの破片も含まれます。 SpaceX のような企業によって打ち上げられる衛星の数が増えると、インターネットの発展の機会が生まれるだけでなく、宇宙の安全保障に対する深刻な脅威も生まれます。専門家たちは現在、地球の磁場に対する潜在的な影響に注目している。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのジョナサン・マクダウェル博士は、企業は急速に衛星群を配備しており、今後100年間で衛星の数は000万基に増加する可能性があると強調する。これらの宇宙艦隊の衛星の急速な発展は、地球のプラズマ環境を危険な破片で汚染し、磁気圏の安定性を脅かす可能性があります。使用済みロケットからの金属破片は、電離層や磁気圏を破壊する可能性があります。これらのシステムは両方とも、大気の保護と維持において重要な役割を果たします。 ... >>

バルク物質の固化 30.04.2024

科学の世界には数多くの謎が存在しますが、その一つにバルク物質の奇妙な挙動があります。それらは固体のように振る舞うかもしれませんが、突然流れる液体に変わります。この現象は多くの研究者の注目を集めており、いよいよこの謎の解明に近づいているのかもしれません。砂時計の中の砂を想像してください。通常は自由に流れますが、場合によっては粒子が詰まり始め、液体から固体に変わります。この移行は、医薬品生産から建設に至るまで、多くの分野に重要な影響を及ぼします。米国の研究者は、この現象を説明し、理解に近づけようと試みました。この研究では、科学者たちはポリスチレンビーズの袋からのデータを使用して実験室でシミュレーションを実施しました。彼らは、これらのセット内の振動が特定の周波数を持っていること、つまり特定の種類の振動のみが材料を通過できることを発見しました。受け取った ... >>

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亀のプロテーゼ 21.11.2018

科学者たちは、体の不自由なカメのひれを置き換えることができるプロテーゼを作成しました。

この爬虫類は、XNUMX 年前に米国フロリダ州に集中しているキーウェストと呼ばれる水族館のスタッフによって発見されました。モーターボートとの衝突により、カメはヒレを失いました。水族館のスタッフは彼女を放っておくことができず、治療を始めました。救助隊はカメにロッキーという名前さえ付けました。

時が経つにつれて、ケビン・キャロルという義肢装具士が、この爬虫類の歴史に興味を持つようになりました。オーランドの彼の診療所で、彼は爬虫類の失われたヒレを完全に置き換えるロッキー用の補綴物を作成しました.

したがって、カメは再び自由に泳ぎ始め、いつもの生息地にいることに気付く機会がありました。初期の科学者が、ロッキーは野生に戻ることができないと考えていたことは注目に値します。

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