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コンピュータ・シミュレーションと画像処理を利用した分裂期染色体の配置機構の解析

Research Project

Project/Area Number 19038024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

木村 暁  National Institute of Genetics, 新分野創造センター, 准教授 (10365447)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥7,900,000 (Direct Cost: ¥7,900,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Keywords核 / 紡錘体 / 線虫 / コンピユータ・シミュレーション / 画像処理 / 染色体 / 紡鍾体 / コンピュータ・シミュレーション
Research Abstract

遺伝情報を担う染色体を、細胞分裂を経て娘細胞に正確に受け継ぐには、紡錘体が細胞の大きさに応じて伸長する必要がある。この現象については、これまで定量的な測定もモデルの提唱も行われていなかった。昨年度までに線虫C. elegansの初期胚を対象に、様々な大きさの細胞での紡錘体の大きさを画像処理を利用して定量化していた。そして、実細胞の定量結果を説明付けるモデルを考案し、コンピュータ・シミュレーションによりその挙動を検討始めていた。本年度は実細胞をさらに反映した条件となるように実細胞での計測及びシミュレーションを改良し、検討を重ねた。また、関連する遺伝子の働きをRNAi干渉法を中心とした機能欠損個体の定量測定から検討した。具体的には、紡錘体の大きさに変化を与えうる、微小管・モーター蛋白質・極性確立蛋白質やその関連因子の機能欠損個体について測定を行った。この結果、いくつかの候補モデルは実細胞での測定との不一致、あるいはシミュレーションにより実細胞の挙動を説明できないことから棄却された。その結果残ったモデルを紡錘体伸長の細胞サイズ依存性を説明付けるモデルとして提案した。また、細胞極性、細胞分化と紡錘体伸長の関係について検討し、細胞サイズ依存性がこれらの影響をあまり受けず、細胞一般に成り立つことを確認した。これらの結果をまとめ論文を投稿したところ、査読者から建設的な意見をもらうことができた。現在は指摘を受けた点について追加実験を行い、検討を加えている。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 Other

All Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Synthesizing 4-dimensional cell model, to study the spatial organization of the cell2008

    • Author(s)
      Akatsuki Kimura
    • Organizer
      The 1st annual meeting of the Japanese Society for Cell Synthesis Research
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2008-10-16
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative measurements and computer simulation studies of spindle elongationin Caenorhabditis elegans embryo2008

    • Author(s)
      Akatsuki Kimura
    • Organizer
      International Symposium on Chromosome Dynamics in Ise
    • Place of Presentation
      伊勢
    • Year and Date
      2008-05-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Mathematical modeling of intracellular architectures in animal cells2008

    • Author(s)
      Akatsuki Kimura
    • Organizer
      SOKENDAI Lecture 2008
    • Place of Presentation
      Pune, India
    • Year and Date
      2008-01-24
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫C. elegans初期胚をモデルとした核の細胞内配置を決定する力の解析2007

    • Author(s)
      木村 暁
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫初期胚における核と染色体の配置メカニクス2007

    • Author(s)
      木村 暁
    • Organizer
      クロマチン研究会-ゲノム・細胞核から個体発生まで-
    • Place of Presentation
      三島
    • Year and Date
      2007-10-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Mitosis-coupled positioning of centrosomes in C. elegans embryo2007

    • Author(s)
      Akatsuki Kimura
    • Organizer
      Joint Meeting of the Japanese Society of Develop mental Biologist & the Japan Society for Cell Biology
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2007-05-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/section/kimura/kimura-j.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/section/kimura/kimura-j.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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