東北大学・探求型「科学者の卵養成講座」(グローバルサイエンスキャンパス協定事業))

東北大学・探求型「科学者の卵養成講座」(グローバルサイエンスキャンパス協定事業)

平成29年度 活動ブログ

平成29年度 活動ブログ養成講座の活動を記録しています

2017.06.18

第一回講義感想と再現実験について

こんにちは、青森県立弘前高等学校の加藤甫です。

すっかり遅くなり、来週には第2回目の講義が控えていますが、第1回目の感想と再現実験について綴ってみたいと思います。

講義当日は期待で気持ちもそぞろに道祖神の招きにあひて昼食も手につかず(いや、腹が減っては戦もなんとやら、と思い直し食べましたが)、松島の月まづ心にかかりて、と青森から逆奥の細道をたどり東北大学へと向かいました。

第1回の講義で特に印象に残ったのは、植物にアグロバクテリウムを介して電気ショックで入れたい特徴を寄生させるということと、稲の遺伝子組み換えによって糖化生を向上させて燃料としてもより有用に活用できるのではないかというアグロバクテリウムの可能性です。

この講義を聞いて、アグロバクテリウムは動物(人間も含む)にも有用になるのではないかと思いました。癌を例にとると、癌を広げないためにはキラーT細胞、NK細胞ががん細胞を攻撃しなければなりません。その働きが促進するように、それらの細胞に指令を出すヘルパーT細胞をアグロバクテリムを用いて活性化させ、また大量に作り出すことができれば、がん治療に役立つのではないかと考えました。現実にはアグロバクテリウムが有害に働く場合もあるそうなので難しいのかもしれませんが、成功したら面白いと思います。

帰路は、卵にちなんで山形名物のスモークトエッグを購入しました。大変美味でした。

さて、講義の翌週に家族が食そうと思い立って購入したであろうバナナを拝借してDNA抽出の再現実験をしてみました。

そのレポートです。(参考:やさしいバイオテクノロジー 芦田嘉之著)

用意したもの一覧。

IMG_0388のコピー.jpg

バナナにはシュガースポットが出でおり、大層食べごろです。

バナナを潰し、食塩水を加え(蛋白質とDNAを分離)、ペーパーフィルターで漉します。

IMG_0389.JPG

食器用洗剤を加え(物理的に破壊)、アルコール注ぎ、しばらく待つと

IMG_0394.JPG

白いモヤっとした DNA が抽出できました。

せっかくなので、これを顕微鏡(祖母プレゼンテッド7年前の誕生日)で観察しました。150倍です。

できればもっと高倍率で観察したかったのですが。

IMG_0395.JPG

大変美しくて、しばし見とれました。

紐状のものに全ての情報が書き込まれていることの不思議や起こるべくして起こる突然変異や種の多様性、そして一方でDNAの近似性などについて、顕微鏡を覗きながら改めて思いを馳せました。バナナと人間は半分遺伝子が同じらしいです。

来週の第2回の講義では、また新たな気づきや初めての視点に出会えることを今からとても楽しみにしております。

科学者の卵の一員になれたことを感謝して、第1回目のブログ投稿といたします。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.06.15

刺激的だった第一回科学者の卵養成講座

栃木県立栃木高等学校1年4組多田圭吾です。
講座から日が開いてしまったのですが第一回の講座を受けての感想等です。

まず一つ目は皆さんも気になっていて、今も重要な社会問題の一つでもある人の遺伝子組み換えについてです。やろうと思えば人は遺伝子組み換え可能というのは、私たちから見るときっと興味が尽きず、夢にまで見たことが実現できると感じる人が多いはずです。しかし現在では技術的には可能なのに、生命倫理により懸念され禁止されています。こういう科学者と社会のすれ違いのような問題は多く、たとえば人工知能などでも社会は不安に感じています。もともと科学が好きというのに理由はありませんが科学者になるという理由には、社会に役立つ仕事がしたいと考える人が多いのではないでしょうか。このことから科学を学ぶにあたって、「科学と社会の上手な付き合い方」というのも一緒に考えなければならないと思いました。
 二つ目は人為的突然変異です。これは講座であった突然変異体は暗号解読キーという説明から疑問に思ったのですが、人為突然変異については存在を知っているだけなのですが、人為突然変異を使えばDNAの解読がスムーズになるのではないかと思いました。しかしこれは自分一人で調べるのには少し難しいのでぜひ先生に聞きたいと思いました。自分はピンポイントで人為突然変異を起こすのは技術的に非常に困難であると考え、さらにそれはする個体ごとに方法も違ってくるだろうし限度があるだろうなと感じました。まったく的外れかもしれませんが、気になりました。
 最後に講座の感想です。最初の講座ということもあってすごく刺激的でした。まず東北大の大きさや初めて入るような講義室、そして大学の雰囲気に圧倒されてしまいました。開講した後では海外研修に行った先輩方からのメッセージを聞いてとても面白そうというのと、海外研修に行ってみたいという思いが強くなりました。その後の講座では理解が遅れついていくのがやっとでしたが、普段の「勉強」ではなく興味のあることを「学ぶ」という感覚でとても楽しめました。そこで上の質問やアグロバクテリウムで遺伝子組み換えしたものは子孫に受け継がれるのかなどの疑問は出ましたが、レポートに力を費やしてしまったり、質問する勇気が出なかったりと情けない理由でできなかったのが今後の課題です。そしてそのレポートも全然書き終えませんでした。特に裏面で書きたいことはあったのですが、表面で考える時間が多く、時間内に埋められませんでした。これも今後の課題の一つです。
 初めての講座にたくさんの刺激を感じましたが、同時にたくさんの課題も出てきました。今後チャレンジ精神を大切にして、課題を解決し、いろんな科学を学びたいと思いました。これからよろしくお願いします!

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.06.11

やってみました!

宮城県仙台第二高等学校の石橋賢です。

5月の講義で最も興味をひかれたのは「遺伝子機能の解明=暗号の解読」ということです。私は、今、高校の生物で、DNA二重らせんには、遺伝情報が暗号のように保存されていて、4種類の塩基の対が暗号として使われていることを学んでいます。生物の機能や活動を司るタンパク質の生産が遺伝子によってコントロールされているのは、なんとなく知っていましたが、この講義で「1つの遺伝子は数万~十数万個の塩基対からなっていること、これによって、どこで・いつ・どんなタンパク質を・どのくらい作るのかという情報伝達が行われていること」を知り、遺伝子の暗号に秘められいることにますます興味をもち、その解読の重要性も感じました。「遺伝子機能の解明は遺伝子治療につながる」という伊藤先生の言葉が心に残りました。

遺伝子診断をするには、まずは患者さんからサンプルを採取する必要がありますが、もっとも患者さんに負担をかけずに採取するにはどうすればよいかを考えてみました。粘膜からの採取が簡単だと思い、鼻腔・口腔・咽頭・耳腔・肛門...と思い浮かびました。その中で、楽に粘膜細胞が取れそうなのは口腔です。そこで、私は、講義で行ったブロッコリーからのDNA抽出実験をヒトの口腔粘膜に適用してみようと思いました。まずは、植物と動物では細胞構造が異なるので抽出方法も異なるかもと思い調べていると、まさしくヒトの口腔粘膜から抽出する方法を記した岐阜大学教育学部の伊佐治錦司先生・松本省吾先生の報告を見つけました(http://www.ed.gifu-u.ac.jp/~kyoiku/info/jissen/pdf/0706.pdf)。それを参照に、次のような実験をしました。

口腔内からのDNA抽出実験.jpg[方法]
①2.5%の食塩水5mlを口に含み、5分間、歯で頬の内側をこするようにしごきながら口中をすすぐ。それをカップに吐き出す。
②①のカップに洗剤2滴と酵素液2滴を加えて、軽く揺らして混ぜる。保温容器に入れた 40 ~ 45 ℃の湯にカップを10 分間浸す。
※酵素液:タンパク質分解酵素が入ったコンタクト洗浄液を使用。
③カップを保温箱から取り出し、氷水を入れたトレイに浸す。
④冷蔵庫で冷やした80%のエタノール10mlを静かにカップに入れ、カップを静かに前後左右にゆらす。
※おそらく、ブロッコリーの花部を潰したものからより、口をすすいで取った口腔粘膜からの方がDNA抽出量が少ないように思われたので、より析出しやすいようにエタノールを冷やしてみました。

[結果]
サンプルS(私)はあまり析出しなかった。サンプルМ(母)は目で見てよくわかるほど析出していた。

[考察]
実験をして不思議に思ったことは、なぜSとМでとれた量が異なるかです。
食塩濃度やエタノール濃度を高めてみたり、溶液の温度をもっと下げてみたりしましたが、Sからの析出量はさほど増えませんでした。
母(М)は「かなりがんばって歯で口の中をゴシゴシしながらグチュグチュした」と申告しているので、そこのがんばりの違いでしょうか。あるいは、エタノール添加後の混ぜ方に違いがあったのかもしれません。もしかしたら、唾液の成分構成がSとМで異なり、Sには抽出を阻害するようなものが存在していたのかも?!と思いました。
講義のときから少しひっかかっていたことがあります。この抽出方法で出てきた白い糸状のモヤモヤがどうしてDNAだと同定できるのかということです。先人がこれを分析したことがあるから、これがDNAだと言えるのでしょうが、今回の実験でもまちがいなくこれがDNAだと言えるのか、それを確かめることは家では無理そうなのでここまでとしました。

[近況]
高総体真っ只中!です。大会前は毎週ほぼ休日なしで部活でしたが、会場が自宅から近いこともあって大会期間中の方が時間に余裕ができ、講義のあと頭に湧いていたことを実行に移せてスッキリです。高総体終わったら定期考査にむけてダッシュ!です。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.06.11

科学者の卵養成講座 第一回を終えて

 こんにちは。岩手県立花巻北高等学校の髙橋優奈(たかはしゆな)といいます。遅れてしまいましたが、第一回目の講座に参加した感想を綴りたいと思います。

 今回は「DNAと遺伝子組み換え作物」について、大学院農学研究科の伊藤教授に講義をしていただきました。始めは理科の授業などで習ったような遺伝子の話から始まり、段々と複雑な研究内容を加えていった講義でした。難しい内容でしたが、某国民的アニメの例を出すなどして私たちにもわかりやすいように解説していただいたのでしっかり講義内容を理解することができました。また実際に自分でブロッコリーからDNAを取り出すという初めての実験を行い、さらに科学を身近に感じることができ、より一層好奇心が刺激されました。なぜ台所用洗剤?と思いましたが、解説を聞き、細胞壁らは油でできているので洗剤で溶かすことができる。納得すると同時にこの事実は中学校の理科の授業で既に得ていた知識であり、それらでこのような科学の実験を行うことができるのだと、やはり科学は奥が深いのだなと感じました。

 そして最後のレポートですが、これはもうとても悔しさが残りました。書きたくても書ききれないことがたくさんあり、時間制限をこんなに恨めしく思ったのは初めてです。そして予習の大切さというものを痛感しました。講義を聞く前にその内容について多少なりとも知識があれば、さらに広い発想や根拠を書くことができたのかなと思います。満足のいかないレポートとなってしまいましたが、次こそは凄いレポートを書いてやる!と次の講座へ向けて意気込みました。

 科学者の卵養成講座に応募した一つの理由である、同じ志を持つ人々との交流。会場に入ったときから皆さんの真剣さが伝わりました。事務局様側の勧めもあり、最初は話しかけることに躊躇してしまいましたが無事に仲良くなることができました。とても感謝しています。やはり他の人の意見や考えを聞くことは自分の成長に繋がると思います。今回、科学者の卵に勇気を出して応募して本当に良かったと思っています。一年間頑張ります!これからもよろしくお願いします、ありがとうございました。

投稿者:事務局 |個別ページ

2017.06.08

第一回「DNAと遺伝子組み換え植物」に参加して

こんにちは。投稿が遅くなってしまいすみません。仙台二華高等学校一年の丸山千智です。

まず、先輩方のお話を聴き、「質より量」というのがキーワードだと思いました。
留学生との英会話や、講義終了後のレポートなど、質にこだわりすぎずにより多くアウトプットすることを心がけていきたいです。

具体例を交えたとても面白い講義、ありがとうございました。

私は遺伝子に興味があるので、講義の内容はとても興味深かったです。
遺伝子組み換えには、化学反応を利用しているという漠然としたイメージがあったため、生物を利用していると知り驚きました。
人間にはできないことを、他の生物に手伝ってもらうことで可能にするというところが生物の面白さの一つだと思いました。

また、稲わらの糖化性向上の研究で、イネが不稔になった時にセルラーゼを発現させるタイミングを変えたことに興味を持ちました。
操作する遺伝子や場所を変えるのではなく、時間的なアプローチで解決するという発想が面白いと思いました。

今回は予習などをせずに講義に参加してしまったため、次回からは内容のより深い理解のために予習をしていきたいです。

ここまで読んでくださりありがとうございました。これから一年間、どうぞよろしくお願いします。

投稿者:事務局 |個別ページ

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