2022 Fiscal Year Research-status Report
理論と実験の協働による時空間リズムダイナミクス研究の新手法の開拓
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20K20520
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
國府 寛司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50202057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 淑子 京都大学, 理学研究科, 教授 (10183857)
青柳 富誌生 京都大学, 情報学研究科, 教授 (90252486)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 力学系 / リズム / 時空間ダイナミクス / データ駆動 / モデルフリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[時空間ダイナミクスの全構造計算法] 昨年度に引き続き、遺伝子制御ネットワークの数理モデルであるSwitching 系のダイナミクス全構造計算法の研究を進め た。また、リザバー計算と呼ばれる機械学習法による時系列データからのダイナミクス推定が成功する数学的メカニズムの研究も継続した。
[普遍位相振動子結合系の時空間相互作用の推定] リミットサイクル振動が相互作用していると考えられる系の時系列データから、結合振動子モデルの存在だけ を仮定し、その相互作用を推定するための理論的研究を更に進めた。
[時空間リズムダイナミクスの実験的研究] ニワトリ胚の腸由来細胞を用いた腸収縮オーガノイド作製法の最適化を進めた。また腸収縮オーガノイドへの遺伝子導入法について、エレクトロポレーション法とRCASウィルス法の両方とも効果的であることがわかった。細胞内のCa2+を可視化するGCaMP遺伝子を導入したとこ ろ、オーガノイド内におけるCa2+振動パターンが認められた。オーガノイド内のカハール介在細胞におけるCa2+振動にも注目し、青柳班の振動子ネットワー ク解析に向けてデータを収集中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
理由 新型コロナウィルスパンデミックのため、研究活動への制約は依然として大きく、当初の予定の遅れは完全に取り戻せているとはいえない。しかし海外学会への参加も少しずつ可能になり、オンラインでの学会参加や関連研究者との研究打合せと合わせて研究を進めており、徐々に研究活動を加速してきてい る。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウィルス感染症の５類移行を受けて、研究者の招へいや海外渡航も含めた研究活動の平常化ができると期待されるので、それを踏まえて、それぞれの課題について、研究分担者とも緊密に協力しつつ、研究計画に沿って積極的に研究を進める。
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| Causes of Carryover |
繰り越しの経費が大幅に大きかったのは、新型コロナウィルス感染拡大が想定よりも長期に及び、特に情報収集や学会の開催に関係する出張費が執行できなかっ たことによる。また、実験系の研究においても感染拡大状況が悪化した時には支障が出たこともその要因にある。 コロナ禍での研究活動の維持にも一定の見通しが立ち、遠隔で議論や共同研究をするための方法も確立しつつあるので、次年度はそれらに基づいて研究活動を進 めることができると考えている。特に感染拡大への対応が安定してくることを想定して、学会等で成果を発表する経費にも積極的に使用する予定である。
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