微細藻類運動系における秩序形成のモデル化と応用
Publicly Offered Research
| Project Area | Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems |
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| Project/Area Number |
25111706
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 直樹 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (40154075)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | クラミドモナス / 生物対流 / 創発 / タイムラプス観察 / 光走性 / 自己組織化 / 細胞運動 / 緑藻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クラミドモナスが示す生物対流の開始過程に注目し，側面観察顕微鏡による観察結果を解析することにより，細胞ダイナミクスを記述する。蛍光ラベルした細胞を指標として細胞の挙動を調べる。VCAT5ソフトウェアを利用し，詳細なビデオ記録データをx-y-tの3次元画像として詳しく解析した。
１．クラミドモナスの生物対流開始には細胞集積が先行する：ユーグレナや赤潮鞭毛藻の生物対流も観察したところ，表面に細胞が集積しないうちに対流が始まりうることがわかった。これら大型の細胞の場合には，細胞が泳いでいるだけで，細胞の密集の度合いが不均一化してしまう。しかし，これまで研究してきているクラミドモナスの場合には，まず細胞層ができ，それから吹き出しが形成されると考えられた。それを確認するために， 3次元化画像を詳しく解析した結果，細胞が泳いでくる進行方向から見た細胞密度のばらつきは少なく，最終的に形成される細胞層からの吹き出しとは相関していないことがわかった。
２．光に向かってらせん状に泳ぐ細胞の速度と振幅の測定：VCAT5を使い，x-y-t空間における細胞の動きを調べた。細胞の直径が8マイクロメートルに対し，遊泳速度が約500マイクロメートル毎秒，らせん運動の振幅は約30マイクロメートルとなった。
３．密集細胞層における細胞運動の統計：蛍光色素で標識した少数の細胞を混ぜた実験で，密集細胞層における個々の細胞の動態の統計をフーリエ解析により求めたところ，約26マイクロメートルの振幅で振動運動していることがわかった。これは遊泳時の振幅に近く，密集細胞層においてもかなりの自由度をもって運動する細胞が存在する。
４．シアノバクテリアの渦巻き形成創発のモデル：並行して研究している運動性シアノバクテリアのフィラメントによる渦巻き形成に関して，ほぼ納得できるモデルを提出した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
