水内研究室

About研究室について

生命の誕生を、実験で再現する。

水内研究室は、「生命がどのように誕生したのか」という疑問に答えるため、非生命である単純な分子から生命が生まれる過程を、実験的に再現しようとしています。
進化生物学や生物物理学、合成生物学を基盤として、自己複製する分子システムや原始細胞モデルの開発・進化に取り組んでいます。
この過程で、さまざまなバイオ技術の開発も行っています。
2023年に発足した新しい研究室です。

Research研究テーマ

生命は約40億年前の原始地球で、非生命である分子から生まれたと考えられていますが、その痕跡はどこにも残っていません。この「生命の起源」という謎に対し、単純な分子が生命へと進化していく一連の過程を実験的に再現することで、理解を目指しています。

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原始的な自己複製分子を探究する↗

原始地球で生まれた最初の自己複製体はRNAという核酸分子だったと考えられています。自己複製するRNAが無秩序な有機物のスープからどのように生まれるかを探り、その合理的な設計を試み、さらに進化させることで、生命の起源の第一歩を直接的に理解しようとしています。

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人工細胞を試験管内で作る↗

さまざまな特徴をもつ細胞を、その部品から組み上げます。単純な細胞モデルにゲノムやタンパク質を封入して複製する人工細胞を構築するほか、液―液相分離を利用して細胞膜を持たないより原始的な細胞を作り、その特徴を調べています。

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原始生命モデルを進化させる↗

進化する人工細胞を使って、分子をどんどん進化させます。人工細胞には自己複製に必要な情報をもつRNAゲノムが入っており、エサを与えれば勝手に複製して進化します。新しい機能が生まれる条件や、進化が止まる場合の原因を明らかにしようとしています。

Voices先輩の声

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