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1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/17(火) 18:35:26.53 ID:???.net
地球上で最古の岩石は生命に不可欠な材料が入っていた

Becky Oskin, June 13, 2014 12:21pm ET

科学者たちはグリーンランド、イスアの38億年前の岩石に最初の生命にとって重用な構成要素を見つけた。画像はイスアにある前期始生代の蛇紋岩泥火山。
http://i.livescience.com/images/i/000/067/213/original/mud-volcanoes-isua-greenland.jpg

カリフォルニア州サクラメント―地球上で最初の生命を作るのに重用な構成要素がグリーンランド、イスアの38億年前の岩石から見つかったことが今週、ゴールドシュミット地球化学会議で報告された。

初めて豊富な濃度のホウ素がイスアの太古の海成岩石から発見されたと、研究の著者で東北大学(日本)教授の掛川武(Takeshi Kakegawa)は月曜(6月9日)に発表した。この発見により、ホウ素が海水中を循環していて海洋の粘土に吸収され、最終的にトルマリンになったことが示唆される、と彼は話した。

ホウ素はRNAの3つの重用な要素の1つ、リボースを安定化することができる。リボースは糖類の一種で、半減期が短く安定化物質がなければ自然に分解されてしまう。多くの研究者たちは地球上の生命がRNAに由来すると考えている。RNAはリボースなどの構成要素から自己組織化する性質がある。

今までRNA生命の起源についての仮説は火星から地球にやってきたRNAベースの化学物質に向かっていた。その理由は地球上で最初の岩石と海洋にホウ素がなかったためだ。なおホウ素は地球上ではホウ酸塩鉱物の形をとる。火星上にはホウ素ともう一つのRNA安定化物質であるモリブデンを含む粘土が豊富にある。

「私は初期の海洋にホウ酸塩がなかったという考え方に挑戦したいと思った」と掛川は話した。「初期の海洋はすでにホウ酸塩を含んでいたため、初期の地球(火星でなく)がリボースを安定化する環境を提供したと思われる」

イスアの岩石は地球で最初期の累代から今まで残っている最古の地殻のかけらの一つだ。
この地層が液体の海洋の下に堆積したのは、たぶん生命が最初に出現したころだ。その後何十億年もの大陸の衝突を経て、この岩石は熱せられ、断層と褶曲を受けたが、地質学者は今でもそのもともとの歴史を解読することができる。岩石の一部は泥岩やチャートなどの海底堆積物であり、他は枕状玄武岩などの海底火山から噴出した溶岩だ。

掛川は太古の海底堆積物にあるザクロ石の内部に捕らえられた小さなトルマリン結晶の中にホウ素を発見した。ザクロ石とトルマリンは堆積物が堆積した後に、岩石が変成を受けたときに形成された。ホウ素はトルマリンの主要元素の一つだ。

>>2以降につづく

ソース:LiveScience(June 13, 2014)
Earth's Oldest Rocks Hold Essential Ingredient for Life
http://www.livescience.com/46318-life-ingredient-found-in-greenland-rocks.html

原発表1:Goldschmidt Conference 2014. 03e: Room 308, Monday @ 15:15 - 15:30
Kakegawa T. Discovery of Boron-Rich Metasediments in Isua Supracrustal Belt: Window to RNA Genesis?
http://goldschmidt.info/2014/uploads/abstracts/finalPDFs/1189.pdf (PDF)

原発表2:Goldschmidt Conference 2014. 03b: Room 308, Wednesday @ 10:45 - 11:00
Grew E, Dymek R, De Hoog J, Harley S, Hazen R & Yates M. Boron Isotopes in Tourmaline from the
3.7-3.8 Ga Isua Belt, Greenland: Implications for B Concentrations in Eoarchean Continental Crust.
http://goldschmidt.info/2014/uploads/abstracts/finalPDFs/857.pdf (PDF)

関連スレ:
【宇宙】地球の生命誕生は、火星由来の「モリブデン」と「ホウ素」がきっかけか?~米ウエストハイマー科学技術研究所 (2013/08/31)
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1377952983/

引用元: 【地球化学】生命の起源は火星でなく地球 38億年の岩石から生命に不可欠な物質を発見

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~~引用ここから~~

1: 猪苗代新幹線 ★@\(^o^)/ 2014/04/22(火) 09:45:16.38 ID:???.net
-植物への窒素固定能移入への応用に期待-

生物は、炭素、酸素、水素、窒素という主に4つの元素から構成されていますが、これらの主要4元素の中で窒素が最も不足することが多い元素です。このため、生物が利用できる窒素の供給が、地球上の生物量を決定づけていると言って過言ではありません。地球上に存在する窒素の多くは、空気の80%近くを占める窒素分子(N2)として存在しますが、ほとんどの生物はこの窒素を利用することができません。

特別な微生物(原核生物の一部)だけがN2を植物などが利用できるアンモニア(NH3)に変換できる“窒素固定”という能力をもっています。もし、この限られた微生物だけがもつ窒素固定能を植物に移植することができれば、窒素肥料なしでも十分な収穫量が得られるような窒素固定作物を作出することができるかもしれません。

しかし、ニトロゲナーゼは、O2に触れると秒単位で不活性化するという脆弱な性質の酵素です。このような酵素が、光合成でO2を作り出す植物の中でうまく作動できるとは思えません。そこで、研究グループは、シアノバクテリアに着目しました。植物と同じ光合成を行う微生物シアノバクテリアには窒素固定能をもつ種類が数多く存在しているのです。

シアノバクテリアが窒素固定と光合成を一つの細胞で和合させることができるメカニズムがわかれば、窒素固定能の植物への移植につながるかもしれません。これまで、窒素固定能をもつシアノバクテリアの研究は、ヘテロシスト注4)という窒素固定を専門に行う特別な細胞を分化するメカニズムを中心になされてきましたが、ニトロゲナーゼを、窒素不足かつ低いO2レベルのときだけ作り出すメカニズムは謎のままでした。

中略

窒素固定性のシアノバクテリアは、細胞の窒素が不足したこととO2レベルが低いという2つの要因を何らかの方法で感知して窒素固定を行っていますが、今回の発見により、これら2つの要因が、CnfRという制御タンパク質によって感知されて巧妙にコントロールされていることが明らかになりました。また、これまでの研究で、ヘテロシストを作らない窒素固定性のシアノバクテリアは、昼に光合成、夜間に窒素固定を行い、光合成と窒素固定を時間的に分けることで、二つのプロセスを和合させており、この時間的な隔離は、概日リズムによって制御されているのではないかと考えられてきました。

CnfRは、このような時間的隔離のための概日リズムを生み出す要因となっているのかもしれません。さらに、cnfR を含め窒素固定遺伝子群を植物へ移植すれば、CnfRの制御のもとで適切な条件のときにだけ窒素固定を行い、窒素肥料がなくても十分な収穫量を得ることができる窒素固定性作物を作り出すことが可能かもしれません。現在、化学肥料の原料となるアンモニアは工業的窒素固定によって作られていますが、この過程で大量の化石エネルギーを消費し、排出される二酸化炭素の量は膨大です。窒素固定性作物を作り出せば、この過程で生じる二酸化炭素排出を大きく減らすことが期待されます。

以下略

ソース:独立行政法人科学技術振興機構
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20140422/
~~引用ここまで~~

引用元: 【植物】シアノバクテリアの窒素固定に必須の制御タンパク質を世界で初めて発見[14/04/22]

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1: ベンゼン環◆GheyyebuCY 2014/04/10(木)22:38:45 ID:UzjUcTMzC
リグニン構成成分を原料としたバイオプラスチックの微生物生産
-未利用で非食料系の植物資源から作られるプラスチック-

理化学研究所はこのたび、植物を構成する成分である「リグニン」分解物を微生物に与えることで、バイオプラスチックの一種であるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)を合成することに成功しました。

この成果は、石油資源からの脱却と、植物バイオマスを利用した物質生産を実現する技術となります。

長文となりますので抜粋です。
詳細はソースををご覧下さい。

ソース
理化学研究所 プレスリリース
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140329_1/

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