多細胞生物の柔軟な形態を支えるスピングラス的発生システム

• Project Area: Spin-glass type developmental system: A new framework to understand flexible morphogenesis of sessile multicellular organisms
• Project/Area Number: 24H00854
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 北沢 美帆 大阪大学, 全学教育推進機構, 講師 (60759158)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 温子 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (00612079) ; 楢本 悟史 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (30612022) ; 西村 岳志 基礎生物学研究所, 植物環境応答研究部門, 助教 (50599983)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 極性 / 形態的可塑性 / 植物 / 大型藻類 / スピングラス

Outline of Research at the Start

植物や大型藻類など基質に固着して生きる生物は、環境に応じて形を変えるなど、形態の柔軟性を示す。形態の柔軟性は、どのような発生過程により実現するのだろうか。本領域では、植物の発生過程において、細胞レベルでの極性（分子の局在の偏りなど）の非一様性がみられることに注目し、「植物など固着性多細胞生物の形態の柔軟性は、細胞状態の乱雑さに由来する」という仮説を立てる。生物学にはミクロな乱雑さの取り扱いについて確立された理論が存在しないため、スピングラスに代表される統計力学の理論を参考に、理論と実験の協働により、細胞レベルの乱雑さとマクロな多細胞形態の柔軟性の関係の解明を目指す。