概日リズムのヘテロ性と相互作用：数理的手法に基づく定量と機能の解明
| Project/Area Number |
22KJ0706
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
21J23250 (2021-2022)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
渡邊 絵美理 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
|
|---|
| Keywords | 概日リズム / 数理モデリング / 結合振動子 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
植物の個々の細胞は自律した概日時計を持ち、周期などの性質が細胞ごとに異なり（ヘテロ性がある）、同一個体内で個々の細胞時計は脱同期しやすいことが明らかになっている。このような細胞集団がどのように時刻情報を統合しているのかは興味深い。本研究は、植物における細胞レベルでの概日リズムの実験データをもとに、数理モデリングや数値シミュレーションを通して、細胞ごとのヘテロ性や細胞間における相互作用を定量化する手法を確立する。また個々の細胞時計に依らない細胞非自律的な概日リズムの解析を行う。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、細胞レベルでの概日リズムの実験データをもとに、数理モデリングや数値シミュレーションを通して、細胞ごとのヘテロ性や細胞間における相互作用を定量化する手法を確立し、ヘテロ性の意義を解明することである。最終年度である令和５年度においては、前年度からの続きとして、振動子集団の集団秩序度の時系列データからその振動子の固有振動数のばらつきと結合強度を推定する手法の開発を行った。これまで同様、リミットサイクル振動子集団の数値シミュレーションの結果から、結合強度と固有振動数のばらつきの２つのモデルパラメータの推定を試みた。位相振動子モデルの代表的なモデルである蔵本モデルで得られる秩序変数でのフィッティングによって推定を試みた。結合がないときの振動子数無限大での秩序変数の時系列をフィッティングし、そのときのフィッティングパラメータと誤差からモデルパラメータを推定する手法を開発した。この手法を用いることで、蔵本モデルにおいて振動子数無限大極限において解析解の得られないような固有振動数分布を仮定しているときでも、モデルパラメータの推定ができる。この研究成果を元に論文を執筆中である。
|
Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
