2008 Fiscal Year Final Research Report
Constructing morphological template models of Arabidopsis thaliana for computational mutant screening
| Project/Area Number |
18700296
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Bioinformatics/Life informatics
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
KAMINUMA Eli The Institute of Physical and Chemical Research, 生命情報基盤研究部門, 研究員 (90314559)
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| Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) |
TOYODA Tetsuro 独立行政法人理化学研究所, 生命情報基盤研究部門, 部門長 (20342818)
MATSUI Minami 独立行政法人理化学研究所, 植物ゲノム機能研究チーム, グループディレクター (80190396)
YOSHIZUMI Takeshi 独立行政法人理化学研究所, 植物ゲノム機能研究チーム, 研究員 (80342872)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2008
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| Keywords | バイオインフォマティクス |
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| Research Abstract |
モデル植物であるシロイヌナズナを3次元形状計測し、コンピュータ上で3次元形状モデルを再構築し、形状モデルベースで表現型の解析や変異体スクリーニングを行う手法の確立を目的としている。マイクロX線CTを用いて野生型Columbia系統やトライコーム変異体系統の個体形状3次元モデル化を行い、定量表現型解析の研究発表や論文投稿を行った。更に、シロイヌナズナの野生型3次元標準形状モデルを作成する第一歩として、まず2次元画像ベースで植物の葉と根の標準形状モデル化を行った。具体的には、植物の葉と根の形状をモデル化するための、ランドマークと呼ばれる標識点をベースとした標準形状テンプレートモデルを定義した。この形状テンプレートモデルを使って、変異体の空間的な遺伝子発現値を、画像解析技術を使って定量抽出する応用研究を行った。2次元画像ベースでルシフェラーゼ発光量から遺伝子発現値を計測する装置を使って、2次元時系列画像情報を収集した。また2次元画像ベースから3次元標準モデルに発現値を疑似カラーマッピングする方法を提案した。位置情報として、葉や根の2次元標準形状モデルを提案した。具体的にはphoton countingカメラシステムを使い、理研PSCで開発されたシロイヌナズナのLuciferase Tagging Lines を用いて2次元発光発現の時系列画像データを収集し、形状モデルをあてはめて構成点から発現値を定量化した。解析の結果、主根と側根との空間的な発現伝播方法が異なる事を示した。また、本葉と子葉とで生体バイオリズムの周期が異なる系統を発見し、バイオリズムが組織特異的であるという従来知見と一致することを示した。これら解析結果を、平成20年9月の植物学会のシンポジウムにて発表した。
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Research Products
(5 results)
