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New studies of hibernating bacteria show how DNA can repair and
maintain itself over hundreds of thousands of years. That has
big meaning for life in space.
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冬眠バクテリアの新研究で、DNAが何十万年にもわたってどのように修復され維持されていくかが示された。宇宙での生命にとって大きな意味を持つ。
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hibernate : 冬眠する
bacteria : バクテリア,細菌
repair : 修復する
maintain : 維持する
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| 2 |
The Apollo 12 astronauts were not the only living organisms on
the surface of the moon when they landed there in November of
1969. That's not conspiracy theory looniness. It's what
serious scientists concluded when the crew came back and what a
lot of them still believe. The astronauts' lunar module
touched down within walking distance of the unmanned Surveyor 3
probe, which had soft-landed on the airless, windless surface
of the moon three years earlier. Part of the reason for
choosing that spot was so that the astronauts could retrieve
Surveyor's camera and a few other small parts of the ship and
bring them home, where scientists could examine how well
terrestrial hardware fares under space conditions.
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アポロ12号の宇宙飛行士たちが1969年11月に月に降り立ったとき、月面の有機体は彼らだけではなかった。狂人の陰謀説というわけではない。搭乗員が戻ってきたときに科学者がまじめに結論づけたことであり、多くの科学者が今でも信じていることなのだ。宇宙飛行士たちの月着陸船が無人宇宙探査機サーベイヤー3号から歩いていける距離に着陸した。サーベイヤー3号というのは、先立つ3年前に大気がなく風も吹かない月面に軟着陸していた。この地点を選択した理由の一つは、サーベイヤーのカメラや船の部品などを回収して持ち帰ることができるからだ。そうすれば、宇宙という状況下で地球の機械がどれほど持つかを調べることができる。
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Apollo : アポロ計画
astronaut : 宇宙飛行士
living organism : 生物
conspiracy theory : 陰謀説
looniness : 狂人
serious : 真剣な
conclude : 結論を出す
crew : 搭乗員
lunar module : 月着陸船
walking distance : 歩いて行ける距離
unmanned : 無人の
surveyor : 測量士
probe : 宇宙探査機
soft-land : 軟着陸する
windless : 風のない
spot : 場所
astronaut : 宇宙飛行士
retrieve : 回収する
how well : いかに良く
terrestrial : 地球の
hardware : 機械設備,金属製品
fare : やっていく
condition : 条件
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| 3 |
The machinery aboard Surveyor, they discovered, held up just
fine. Much more remarkably, so did the biology. Deep within
some of the batting inside the camera was a small colony of
streptococcus bacteria which, when cultured, bestirred
themselves and resumed growing and dividing. The conclusion:
the camera had been contaminated by technicians before it left
Earth, and the bacteria had put themselves into a state of
suspended animation, waiting for the unlikely day they'd find
themselves in a more hospitable environment.
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サーベイヤーに搭載されていた機械は立派に持ちこたえていることがわかった。さらにおどろくべきことは、生物もそうだということだ。カメラの中にある詰め物の奥深くに連鎖球菌が群生していたのだが、培養してみると活動を始めて成長しかつ分裂し始めた。結論：地球を出発する前にカメラは技術者たちに汚染されていた、そしてバクテリアは仮死状態に陥り、ありそうにもないがもっと適した環境になる日を待っていたのだ。
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machinery : 機械装置
aboard : 搭乗して
hold up : 持ちこたえる
remarkably : 著しく
biology : 生物学
batting : 詰め物
colony : 群生地
streptococcus : 連鎖球菌
bacteria : バクテリア
culture : 〜を培養する
bestir : 動き出させる
resume : 再開する
divide : 分裂する
conclusion : 結論
contaminate : 汚染する
technician : 技術者
suspended animation : 仮死状態
wait for : 〜を待つ
unlikely : 見込みのない
hospitable : 適した
environment : 環境
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| 4 |
In the years since, some of the luster has come off of this
story. A 2011 review of the findings concluded that the camera
was contaminated not before it left Earth, but in an
imperfectly sterilized clean-room after it returned. Other
reviewers dispute that, however, pointing out that the bacteria
were very slow to revive upon culturing and that only a small
handful of them succeeded, consistent with organisms that had
indeed been dormant for a long period of time.
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それから何年か経ち、この話も魅力の幾分かは剥がれ落ちていった。この発見を2011年に再吟味した結果、カメラは地球を出発する前に汚染されていたのではなく、地球に戻ってきたあと殺菌室の殺菌が不完全だったのだとされた。しかし再吟味を行った人の中には、培養したときバクテリアの回復が極めて遅く、ごくわずかしか回復しなかったが、これは実際に長期間睡眠状態にあった有機体の場合と同じだと指摘する人もいた。
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luster : 輝き
come off : 〜からはがれる
review : 再調査
imperfectly : 不完全に
sterilized : 殺菌した
dispute : 〜に異論を唱える
point out : 指摘する
revive : 回復させる
culture : 〜を培養する
handful of : ほんの一握りの
consistent with : 〜と一致して
organism : 有機体
dormant : 睡眠状態の
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| 5 |
Whatever the true provenance of the Apollo 12 bugs, they were
the first hint of what is now the robust study of life in
extreme environments--in boiling sea vents, dry desert stones
and, significantly, in ancient ice. Viable micro-organisms
have been found in Siberian permafrost after 30,000 years of
suspended animation. In one case, investigators recovered and
revived bacteria from the depths of the Guliya ice cap in
western China, where the bugs had been slumbering for an
astounding 750,000 years.
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アポロ12号の微生物の本当の由来がなんであるにしても、極限状態−−煮えたぎる海の噴出口、砂漠の石、そして注目すべき古代の氷−−における生命という今盛んに行われている研究の最初のヒントとなった。生存可能な微生物は、3万年の仮死状態を経てシベリアの永久凍土層で発見されてきた。あるケースでは、中国西部のグリヤの氷冠奥深くで微生物が75万年という驚くべき長い間活動を呈していたのだが、研究者たちはそこからバクテリアを回収し復活させた。
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provenance : 由来
bug : 微生物
robust : 活気のある
vent : マグマや火山噴出物が地表へ出て行く経路
desert : 砂漠
significantly : 注目に値すべきなのは
ancient ice : 古代の氷
viable : 生存できる
micro-organisms : 微生物
Siberian : シベリアの
permafrost : 永久凍土層
suspended animation : 仮死状態
recover : 回収する
revive : 復活させる
depth : 深部
Guliya : グリヤ(チ ベ ット高原)
ice-cap : 万年雪,氷冠
slumber : 活動を休止している
astounding : 驚くべき
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| 6 |
“One of the fundamental problems that has been tossed around
is how this is possible,” says Brent Christner, professor of
biological sciences at Louisiana State University.”These bugs
must have some sort of extraordinary DNA remair mechanism, but
no one knows what it is.”
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「色々検討されてきた基本的な問題の一つは、こういうことがどうして可能なのかである」と、ルイジアナ州立大学の生物科学教授ブレント・クリストナーは話す。「こうした微生物にはなんらかの驚異的なDNA修復機構があるに違いないのだが、それが何かは誰にもわからない」
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fundamental problem : 基本的な問題
toss around : (アイデアをいろいろな観点から)検討する
biological science : 生物科学
Louisiana State University : ルイジアナ州立大学
bug : 微生物
some sort of : ある種の
extraordinary : 驚くべき
remair : repair(?)
mechanism : 仕組み
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| 7 |
Now however, thanks to an imaginative study conducted by
Christner and his colleagues, and published in the journal
Applied and Environmental Microbiology, we're a little closer
to that knowledge than we were. That has big implications for
our basic understanding of both terrestrial biology and, much
more tantalizingly, the extraterrestrial kind.
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しかしながら今は、クリストナーと彼の同僚たちが行い、応用・環境微生物学誌に発表された想像力に富む研究のお陰で、以前よりそういった知識に少しばかり近くなった。地球の生物学と、はるかに興味を掻き立てるのは地球外の生物学の両者に対する我々の理解に対して、それは大きな関わりを持っている。
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imaginative : 想像力に富む
conducted by : 〜の先導で
colleague : 同僚
Applied and Environmental Microbiology : 応用・環境微生物学
implications : 密接な関係
basic understanding : 基本認識
terrestrial : 地球の
biology : 生物学
much more : さらに多くの
tantalizingly : 興味が持てるほど
extraterrestrial : 地球外の
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| 8 |
The biggest problem facing organisms consigned to the deep
freeze is not so much the low temperature as the high
radiation. All living things on Earth are subjected to
background levels of natural radiation, which don't amount to
much in any given moment, but accumulate over the years and
millennia. Space, without Earth's protective atmosphere, is a
far deadlier environment, with radiation levels climbing to
intensities that would quickly kill unshielded humans outright.
The worst kind of damage the radiation does is what's known as
double-stranded DNA breaks, in which the molecules fracture
into separate pieces, which themselves break up more and more
over time. We survive this thanks to a well-understood DNA
repair system in our cells. For frozen bacteria to survive an
exponentially longer period, a related mechanism must be at work.
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凍結状態に陥った有機体が直面する最大の問題というのは、低温ではなくむしろ高濃度の放射線である。地球上のすべての生命体はバックグラウンドの自然放射線にさらされている。この自然放射線はどの時点においてもたいした量ではないが、何年もあるいは数千年にもわたって蓄積する。保護となる地球の大気がない宇宙では環境ははるかに致命的なものとなり、放射線のレベルは保護のない人間を即座に殺すほどの強さにまでなる。放射線による最悪とも言えるダメージは、二本鎖DNAの切断として知られているもので、分子が別個に分断され、時間が経つにつれさらに分断されていく。我々が生き延びているのは、よく理解されている細胞内にあるDNAの修復システムのお陰である。凍結されたバクテリアが驚くほどの長期間生き延びているのは、似たような仕組みが働いているに違いない。
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organism : 有機体
consign : 委ねる
deep freeze : 凍結状態
not so much ~ as : 〜ではなくてむしろ〜
radiation : 放射線
subject to : 〜にさらされている
background level : 背景強度
natural radiation : 自然放射線
amount to much : 重要な意味を持つ
at any given moment : いかなる瞬間でも
accumulate : 蓄積する
over the years : 長年にわたる
millennia : millennium(千年)の複数形
protective : 保護する
intensity : 強さ
unshielded : 保護されていない
outright : 完全に
damage : 損傷
double-stranded DNA : 二本鎖DNA
break : 切断
molecule : 分子
fracture : 破損する
separate : 別個の
break up : 壊れる
over time : 時間が経てば
well-understood : よく理解された
DNA repair : DNA 修復
cell : 細胞
exponentially : 飛躍的に
related : 関連した
at work : 働いて
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To try to determine what that mechanism is, Christen and his
colleagues began with a healthy population of Psychrobacter
arcticus bacteria which, as their surname suggests, were first
discovered in permafrost, in this case in Siberia. The
investigators didn't have the freedom to freeze the bacteria
and then study them for 750,000 years, but they were able to
accelerate the process a bit by exposing them to a dose of
ionizing radiation equivalent to what they'd absorb on Earth
over the course of 225,000 years. Then they froze the
Psychrobacter at a temperature of 5° F (-15° C), and checked
on them periodically over the course of two years,
intermittently sampling small bits of their DNA.
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その仕組がどのようなものかを決定するために、クリステンと彼の同僚たちはサイクロバクター・アルクティクス(?)の健常個体群から始めたが、名前からわかるようにこれは永久凍土層で、この場合シベリアで最初に発見されたものである。研究者たちはバクテリアを凍結して75万年間研究するということはできないが、22万5,000年の間に地球上で吸収するのに等しいイオン化した放射線量に暴露することでその過程を少しばかり促進することができた。そのあと、サイクロバクターを華氏5度(摂氏-15度）で凍結し、2年間にわたって定期的に調べた。その合間合間にDNAの一部を調べてきた。
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mechanism : 仕組み
begin with : 〜から始める
population : 個体群
psychrobacter : サイクロバクター属(細菌の1属)
Psychrobacter arcticus : サイクロバクター・アルクティクス(?)
surname : 姓
permafrost : 永久凍土層
freeze : 凍結する
accelerate : 促進する
expose : 暴露する
dose : 線量
ionize : イオン化する
radiation : 放射線
equivalent : 〜相当の
absorb : 吸収する
check on : 〜を調べる
periodically : 定期的に
intermittently : 合間合間に
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No surprise, the DNA strands did not fare well, some of them
fragmenting into what the investigators called a “slurry” of
smaller bits. But some of the DNA looked just fine, and that
meant something was indeed intervening to knit the strands back
together. “This isn't a random process,” Christner said in a
release accompanying the paper. “This tells us the cells are
repairing their DNA. [Emphasis in the original.] This is
important because we don't typically think of these as being
conditions under which complex biological processes are going
on.”
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DNA鎖がおかしくなったのは驚くことではない。その一部は寸断されて研究者が言うところの小さな断片「スラリー」になった。しかしDNAの中にはうまくやっているようにみえるものがあり、これは何かが介入して鎖を元に戻していることを意味していた。「これは無作為な過程ではありません」と、クリストナーは論文に添付された文書で述べている。「細胞はそのDNAを修復していることを教えてくれます。[論文では強調。]複雑な生物学的過程が進行している状況としてこういうことは通常考えないのでこのことは重要です」
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DNA strand : DNA鎖
fare well : うまくやってゆく
fragment : 寸断する
slurry : スラリー(粘土を含む濁水のような懸濁液)
intervene : 介入する,仲裁する
knit : 組む
random : 無作為な
release : 発表
cell : 細胞
typically : 通常は
complex : 複雑な
biological : 生物学的な
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Laboratory proof that such repair work does happen in those
environments is no small thing. It doesn't bring Christen and
his colleagues much closer to pinpointing the mechanism yet,
but they have some ideas. It's possible, for example, that
the structure of ice provides bacteria small, liquid redoubts
in which conditions are marginally milder. “When you freeze
water you create an ice crystal latticework,” Christen says.
“Impurities like salts and the bacteria themselves become
segregated there.” And since those tiny pockets can remain
liquid, the DNA might repair itself just as it does in
organisms living in friendlier places. But, Christen admits,
that's just one theory. “If we did this experiment and we had
no evidence that DNA was being repaired, we'd be studying an
alternate hypothesis,” he says. “Now we know it can happen
and this gives us new avenues to pursue.”
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このような環境でそうした修復作業が起きているという実験室での裏付けは決して小さなことではない。しかしこのことでクリステンたちがその仕組を特定するほど近づいたわけではないが、彼らにはいくつか考えがある。たとえば、氷の構造が小さくかつ液状の砦をバクテリアに提供することで、環境が少しばかり穏やかになる可能性がある。「水を凍らせると、氷晶の格子ができます」とクリステンは言う。「塩やバクテリアといった不純物がそこに隔離されます」こうした小さな空間は液状の状態を維持し、もっと快適な場所に住む有機体と同じようにDNAが自ら修復するかもしれない。しかしこれはクリステンが認めるように一つの理論にすぎない。「この実験を行ってDNAが修復されないことが明らかになれば、別の仮説を研究します」と彼は述べる。「今や我々はこれが起きうることを知っています、追求すべき新たな道があるのです」
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proof : 裏付け
pinpoint : 特定する
mechanism : 仕組み
structure of : 〜の構造
liquid : 液体の
redoubt : 砦
marginally : 少しばかり
mild : 優しい
ice crystal : 氷の結晶
latticework : 格子
impurities : 不純物
segregated : 隔離された
tiny : とても小さい
repair : 修復する
organism : 有機体
alternate :代わりの
hypothesis : 仮説
avenue : 手段
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One thing Christen is sure of is what his work suggests about
the possibility of life in deep space--including in our own
solar system. “It just keeps looking better for conditions of
habitability on Mars,” he said in the release. “If these DNA
repair mechanisms operate in Earth's cryosphere,
extraterrestrial microbes might be using this survival
mechanism to persist on other icy worlds.” Life may or may not
be everywhere, but if the new findings show anything, it's
that when the need arises, it can be tough as nails.
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クリステンが確信を抱くことの一つに、この研究が宇宙空間−−我々の太陽系を含む−−における生命の可能性を示唆していることだ。「これは火星での居住環境に対して楽観的にさせます」と発表時に彼は述べた。「このようなDNA修復機構が地球の氷圏で作用するのであれば、地球外微生物は他の氷の世界で生き残るためにこの生存の仕組を使っているのかもしれません」生命がどこにでもいるのかもしれないし、いないのかもしれないが、新発見が何かを示しているとすれば、生命は必要が生じれば極めて強健になりうるということだ。
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deep space : 宇宙空間
solar system : 太陽系
habitability : 居住適性
Mars : 火星
release : 発表
DNA repair : DNA 修復
operate : 機能する
cryosphere : 氷圏,寒冷圏
extraterrestrial : 地球外の
microbe : 微生物
persist : 生き残る
arise : 発生する
tough as nails : 実に強健な
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