2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing |
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| Project/Area Number |
18H05474
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
伊藤 浩史 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (20512627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉 拓磨 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (70571305)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | リズム / 植物 / 線虫 / 集団運動 / シアノバクテリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
○植物の概日リズムは細胞集団のリズムであり、この細胞集団のリズムの出力として、開花の時刻が決まっている。開花の制御メカニズムの探索および制御のため、アサガオの概日リズム測定系の開発を行った。非モデル生物の概日リズムの計測は困難であるが、パーティクルボンバードメント法によって、一細胞レベルでの概日リズムの計測の開発を行い、アサガオの概日リズムが観察できることを確認した。いくつかのアサガオの系統で温度補償性および温度同調性の確認を行い、系統間での違いが少ないことを明らかにした。
○概日リズムの正確性の測定の理論を構築した。この結果はJournal of Theoretical Biologyに出版された。またこの理論を拡張し、出力系の関数形とゆらぎの理論に発展させた。とくに出力系タンパク質の分解レートが重要であり、遺伝子発現のベース速度や概日時計とのカップリング強度は寄与しないことが明らかとなった。また正弦波に近い時にゆらぎが低減することを示した。さらに差分進化によって出力波形の最適化を行い、ゆらぎを低減するプロモーター活性を明らかにした。
○ライトフィールド顕微鏡の開発によって、スキャンレスに１回のカメラ露光で３Ｄ空間を撮影するライトフィールド光学という独自の４Ｄイメージング技術を開発した．これにより線虫集団の行動制御およびメカニズムの解析を行った。
○自己駆動する生物の新規探索を行った。特にクラゲに着目し、クラギの遊泳リズムの観察、制御を行った。環境温度に応答し、高温では周波数が高まることを明らかにした。また外部刺激への同調能があることを示した。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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