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生命の起源

生命の起源を考えたときに、その原動力となったものは何かというと、それは自己組織化ではないだろうか。自己組織化を直感的に理解するには、ライフゲームを思い出すと良い。個々の粒子の間に相互作用があると、個々の粒子がランダムに活動しているにもかかわらず、全体としては、ある秩序や、パターンが現れてくるのだ。

細胞膜を構成している脂質二重層がいい例だ。親水基と疎水基を持つ脂質を水中に入れると、親水基同士は外側に、疎水基同士は内側に並んで脂質の二重層を自動的に形作っていく。この場合も、個々の脂質分子はランダムに運動しているにもかかわらず、それらの相互作用のために全体としてはきれいに整列した脂質膜を形成するのだ。

生命体の単位としての細胞は細胞膜よりはるかに複雑な組織化が行われているが、自己組織化という観点からは共通の性質がみられる。それは、その構成分子の相互作用のために、個々の分子のランダムな運動が全体としては組織化されていくということだ。

自己組織化は何も生物に見られるだけではない。社会や、国家といったものも国民が自己組織化したものなのだ。これも社会制度や、経済活動や、教育などといった個人と個人の間の相互作用が総体としてまとまりのある国家を形作っている。

安定した国家も、内戦で分裂した国家も基本的には個人の間の相互作用が全体として形作る自己組織化の現われなのだ。したがって、イラクの混乱も単に制度を作ったり、軍隊を投入したりしても収拾できないかもしれない。逆に個人と個人のあいだのミクロの相互作用をかえることで思いもかけない安定を導き出すことができるかもしれないのだ。

企業の運命も似たようなものがあるのではないだろうか。壮大なマクロな経営方針が意外に役に立たず、社員の間の交流の性質を少し変化させることで飛躍的な発展をするということもあるような気がする。企業の再建の名人たちは一様に現場の意見を聞くことが好きである。

自己組織化の難しいところは、要素間の相互作用が非線形であるため、理論的に大域のパターンを予見できないことだ。しかし、年々コンピュータの性能も上がっているし、シミュレーションという手法でそれを解決できるようになるかもしれない。いずれにしても大事なことはシステムの振る舞いを自己組織化という観点から見直してみることなのだ。
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by tnomura9 | 2006-09-29 01:53 | 話のネタ | Comments(0)

IP3受容体

IP3受容体が面白い。

IP3とはイノシトール3リン酸のことだが、IP3が小胞体膜のIP3受容体に結合すると、一気に小胞体内のカルシウムが細胞質に放出されて、筋肉収縮、分泌、細胞増殖、発生のコントロール、転写、シナプス可塑性など、多彩な細胞機能が活性化される。

IP3受容体は約2,700アミノ酸からなり、分子量30万を超えるサブユニットの4量体として、小胞体上に存在し、カルシウム放出チャンネルとして機能する。また、カルシウムイオン、ATPをはじめとするさまざまな化学物質による動作の制御を受けるため、小胞体からのカルシウムイオンの放出は、ウェーブ/オシレーション、スパークなどの時間的・空間的パターンをとり、平滑筋のように、そのパターンによって動作が異なるものもある。

IP3受容体は、分子構造と機能の関連が次々に明らかにされており、それを見ると、つくづく生物の体というのは分子機械なのだなと思う。機械という意味は、形が機能を決定するという意味だ。アミノ酸の側鎖のリン酸化や脱リン酸化でたんぱく質の3次構造が変わって活性中心が露出することによって触媒機能が発現するところなどは、化学反応というよりは、機械のメカニズムを連想させる。

分子機械が普通の機械と違うところは、その部品の形が、たんぱく質の一次構造によって自動的に決定することだ。部品をプレスしたり削ったりしなくても、アミノ酸をつないでやりさえすればひとりでに部品の形が決定される。工作機械が全く要らないのだ。将来はアミノ酸のシークエンスを人工的に設計して、分子ロボットや、分子アクチュエータが作れるようになるのかも知れない。

また、これだけ分子機械が巧妙にできているのを見ると、これが、ポイントミューテーションのような偶然の力で作られたとは思えなくなる。進化が自然淘汰で起こったと考えるよりも、なにか、このような分子機械を改良し、それを次世代に伝えるための未発見の仕組みがあるのではないだろうかという気さえしてくるのだ。

イノシトール(Wikipedia)
細胞内カルシウムチャンネルのホットスポット構造
アービット
IP3受容体チャンネルの構造
平滑筋とカルシウムイオン
P3受容体蛋白のAFM観察
カルモジュリン
カルシウムイオンウェーブとIP3受容体のイメージング
生物の背と腹をわけるメカニズム
カルシウムシグナル伝達の可視化
カルシウムシグナル
小脳形成に秩序をもたらす分子たち
神経成長におけるIP3受容体の役割
P3受容体と外分泌機能
カルシウイオンダイナミクスと細胞モデル
IP3受容体のmRNAの樹状突起への輸送
血管とカルシウム
カルシウムポンプたんぱく質の立体構造
カルシウムポンプたんぱく質のゲートの開閉機構
カルシウムと私(トロポニンの発見者 江橋節郎教授の随筆)
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by tnomura9 | 2006-09-23 14:13 | リンク | Comments(2)

欲がない

管理人は、キリストが(キリスト教ではないよ)大好きだ。しかし、なぜ好きなのかはよく分からなかった。それが、今朝、ふと思いついた。

聖書に記されたキリストの言動には、全く欲がないのだ。かけらも感じられない。

まねはできないが、なんとも気持ちがいい。
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by tnomura9 | 2006-09-20 08:29 | キリスト教 | Comments(0)

役に立つ知識

役に立つ知識とは、有機的に結合された大量の知識である。大量の知識だけでは単なる物知りになってしまう。参考書や経験から得られた大量の知識が有機的に結合されてこそ、それは生きたものとなってくる。

有機的な知識は、仕事で覚えるのが一番いい。指導者や先輩のすることをみたり、話を聞いたり、質問に答えてもらっているうちに自然と出来上がってくる。本を読むよりは数段効率的だ。しかし、そう都合よく詳しい人に出会わないことも多い。

したがって、キーポイントは大量の知識を獲得するということのほうになることも多いのだ。ハウツー本が役に立たないように見えるのは、大量の知識に適用しないからだ。うまくやることを考える前にひたすらやることが大切なのだ。ただ、参考書をなんとなく読んでいっても、有機的な知識の結合にはならない。疑問を持ちそれを解決するために読むという読み方が大切だ。

問題意識を持って読むためには、あまり速く読んではいけない。とくに、キーワードと思われる用語については、使用済みコピー用紙の裏などに書き写すなどして、時間をとる必要がある。このとき、手元は見ない。目は、本のキーワードにとめたまま、手のほうは見ないで書き写すと疲れない。また、概念の干渉が起きて混乱しそうなときは、簡単な表を作って差異をはっきりさせておく。

本を読み終わった後で、さらに2,3個の疑問が湧いてくるような読み方がベストだ。
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by tnomura9 | 2006-09-01 00:11 | 考えるということ | Comments(0)