重力がヒトゲノムに及ぼす影響を解明(Scientists Uncover Gravity’s Impact on the Human Genome)

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2026-09-23 ニューヨーク大学(NYU)

ニューヨーク大学(NYU)の研究チームは、重力がヒト細胞内のゲノム構造やDNAに与える影響を調べるため、地上で微小重力状態を再現する実験装置を開発した。2軸で培養皿を回転させるランダム・ポジショニング・マシンと独自の3D回転アルゴリズムを用いて、流体の流れを抑えながら微小重力環境を作り、24時間にわたり生細胞の核・クロマチン・DNAを観察した。その結果、微小重力では細胞核の体積が増加したものの、ゲノムの組織化や動態には大きな変化がなく、DNA損傷も確認されなかった。一方、強い流体の流れでは細胞が伸長し、DNA損傷が生じた。研究は、重力そのものと流体力学的影響を分離して評価することで、宇宙環境におけるヒト細胞への影響を理解する手法を示した。

<関連情報>

微小重力と流れがヒトゲノムの構造と動態に及ぼす影響 The effect of microgravity and flows on the organization and dynamics of the human genome

Nikitas Kanellakopoulos, Manav Patel, Brandon Sato, Melaina Lawrence, […] , and Alexandra Zidovska
Science Advances  Published:23 Sep 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aeh3116

重力がヒトゲノムに及ぼす影響を解明(Scientists Uncover Gravity’s Impact on the Human Genome)

Abstract

The human genome is highly organized and dynamic across different length scales. Genome organization and dynamics change upon exposure to mechanical stresses, leading to changes in transcription, replication, and DNA repair. Gravity presents a constant mechanical stress applied to the genome—in its absence, i.e., microgravity, gene expression markedly changes—yet the role of gravity in the genome’s organization and function is unknown. Here, we investigate changes in the genome’s organization and dynamics upon simulated microgravity and flows. We find that the nucleus changes its shape and size, with liquid phases inside the nucleus, such as nucleolus, visibly affected by the lack of buoyancy and convection in the nucleoplasm. Notably, the genome organization and dynamics remain largely preserved. While flows cause DNA damage, simulated microgravity does not. Our study provides fundamental biophysical insights into the nuclear and genome organization, highlighting its robustness against mechanical stresses and revealing key aspects of the role of gravity in the cell.

細胞遺伝子工学
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