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生物学を3Dで視覚化する強力なツールAllen Integrated Cellで感動しよう

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細胞ってどんな形をしているのだろう? 絵を描(か)けと言われたらたぶん誰もが、中央に卵黄のある目玉焼きのようなものを描き、リボゾームを二本ぐらい添えるだろう。凝り性の人なら、さらに小胞体をざっと描くかもしれない。でも本物の細胞はそれよりもずっと複雑で、しかももちろん立体だ。そして細胞を実際に体(からだ)にあるとおりに、誰もが視覚化できるツールが、ここでご紹介するAllen Integrated Cellだ。

このツールを作ったAllen Institute for Cell Science(アレン細胞科学研究所)は、Microsoftの協同ファウンダーPaul Allenがシアトルに作った研究施設だ。この研究所は長年、主に細胞の視覚化を研究してきたが、今日(米国時間5/9)やっとそれをAllen Integrated Cellと名付けた企画として一般公開し、Web上でも見られるようにした。

このアプリケーションは、もっぱら幹細胞が対象だ。その3Dモデルは一般的な理論だけでなく、彼らが研究所内部で行った記録や観察にも基づいている。細胞のタイプは数十種類あり、プロテイン(タンパク質)をはじめ、細胞を構成しているさまざまな物質を像を切り替えながら見ることができる。

オルガネラやプロテインの位置を観察できただけでなく、このシステムはそのほかの類似の細胞を調べることによって、それらの位置を予測できるようになった。そこで、特定の物質を探索しなかった細胞についても、その存在を確率モデルから推測できる。

それが重要なのは、特定の物質やオルガネラを選んで蛍光染色し、顕微鏡で直接見るやり方が細胞にとって良くないからだ。そうやっていろんなものをタグ付けしていると、細胞が死ぬこともある。しかしモデルによって、細胞膜Bの存在と形からオルガネラAの所在を導けるのなら、タグ付けは不要だ。

研究所の常勤取締役Rick Horwitzがプレスリリースで述べている: “これは、人間の生きている細胞の内部を見る新しい方法だ。将来的にこの方法は、新薬の発見や疾病の研究など、人間の細胞の研究を必要とする研究開発の、あり方を変えるだろう”。

微生物学者でない人が見ると、これらは岩を描いたヘタな絵か、モダンアートに見えるだろう。しかし、ある種のプロテインの生体内の働きや、特定の医薬やホルモンへの反応、その分布を支配している体内的過程、などを研究している者にとっては、強力なツールになりえる。

関心を持たれた方は、研究所にある、人間の細胞のヴィジュアルガイドをご覧になるとよいだろう。それも今日公開され、見る人に高校時代の生物学を思い出させるだけでなく、撮影された動画等ではなくWebそのものの技術で描かれる、3Dのすばらしいビューアーを体験できる。

画像クレジット: Allen Institute for Cell Science

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(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa