Mathematical ecology study of the program cell death in unicellular organisms

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06851
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45040:Ecology and environment-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Yamauchi Atsushi 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40270904)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 理論 / 形質の多様性 / コロニー形成モデル / 階層的な競争 / 競争と繁殖力のトレードオフ

Outline of Final Research Achievements

In the investigation of programmed cell death, I have formulated its evolutionary process and discovered a resemblance of the formulation to the colonization model with hierarchical competition. This model was proposed to illuminate the mechanism underlying the coexistence of multiple species, although its properties have yet to be fully elucidated. Advancing the study of programmed cell death entails exploring the dynamic characteristics of the colonization model. Through analysis of the model, I have demonstrated alignment of the model properties with observations in ecological systems. To date, I have published three papers on this subject and am currently preparing two more for publication. Looking ahead, I aim to expand upon these findings to delve deeper into the study of programmed cell death.

Free Research Field

数理生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プログラム細胞死の研究から導かれた定式は、コロニー形成モデルと相同であった。このモデルは、競争関係にある多種の共存を説明する理論であるが、生物群集における多種共存のメカニズムとしては必ずしも注目されてこなかった。それに対し、本研究課題を遂行する中で、その特性が実際の生物群集のいくつかの特性をよく説明しうることが示された。また、生物とコロニー形成のためのサイトとの出会いのプロセスが変わることで、群集動態の特性が大きく変化することが明らかとなった。これらの成果は、多種共存のメカニズムに対する新たな理解を提供するものである。また同時に、今後プログラム細胞死の研究を進める上での基礎となる知見である。