2008 Fiscal Year Annual Research Report
植物の時計細胞ネットワークに生じたスパイラルパターンのマルチスケール解析
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20034049
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
福田 弘和 Osaka Prefecture University, 生命環境科学研究科, 助教 (90405358)
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| Keywords | スパイラルパターン / シロイヌナズナ / 時計遺伝子 / 体内時計 / 時空間ダイナミクス / 位相特異点 / ルシフェラーゼ発光 / 結合振動子 |
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| Research Abstract |
世界でも例を見ない独自の研究成果である「植物にスパイラルパターンを発生させる技術」を応用して、複雑な植物細胞ネットワーク上にスパイラルパターンを発生させ、そのスパイラルパターンを器官、組織、細胞レベルのマルチスケールで解析し、スパイラルの中心にある位相特異点で細胞機能が自己崩壊するメカニズムを解明することを試みる。そして、そのメカニズムを利用した新たな細胞機能制御技術についての考察を行う。本年度の研究結果は以下のとおりである。
1. 実験サンプル・実験条件の最適化、実験装置の調整を行った。実験サンプルが長期間に渡って安定な活性を保つように、サンプル調整方法の改良を行った。また、スパイラルパターンを発生させるための実験システムの改良を行った。これらの改良により、スパイラルパターンの実験精度が向上した。
2. 実験と同時並行で、葉におけるスパイラルパターンのコンピュータ・シミュレーションを行った。特に、サーカディアンリズムの振幅に着目した解析を行い、スパイラルパターンのコア近傍で極度にリズムの振幅が減衰している様子や、葉脈上の細胞で振幅が減衰している様子を明らかにした。cmスケールにおけるパターン解析(器官レベルの同期現象、位相波の伝播、ならびに葉脈による位相遅れ効果)を解析するための準備ができた。また、mmスケールにおけるスパイラル・コアの構造およびμmスケールにおける細胞リズムの解析に必要な予備データを得ることができた。
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