| 研究課題/領域番号 |
17KT0021
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
構成的システム生物学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
近藤 武史 京都大学, 生命科学研究科, 特定助教 (60565084)
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| 研究分担者 |
奥田 覚 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (80707836)
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-18 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 胚発生 / ショウジョウバエ / 上皮形態形成 / 1細胞RNA-seq / 応力推定 / イメージング / １細胞RNA-seq / 形態形成 / １細胞解析 / 発生 |
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| 研究成果の概要 |
細胞運命決定から細胞・組織の形態変化をつなぐ制御システムの大部分はいまだブラックボックスのままである。これらの問題を解決するためには、発生過程の胚を対象として、(I)胚三次元空間に対応した１細胞トランスクリプトーム、(II)各細胞の変形に関する定量的情報と変形に寄与する応力状態、を明らかにし、両者の関係を理解する必要がある。本研究では、領域ごとに多様な形態形成運動を示すショウジョウバエ原腸胚をモデルとして、1細胞レベルの空間解像度を持つ全遺伝子発現カタログを構築した。さらに、上皮組織の三次元構造とその内部における力学状態の数理モデリングのための理論基盤を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ショウジョウバエ原腸胚の1細胞レベルの全遺伝子発現空間プロファイルを、これまでにない精度で明らかにした。このデータを基盤として、データ駆動的も取り入れた研究をさらに進めることにより、細胞分化、遺伝子制御ネットワーク、形態形成といった発生メカニズムの仕組みについての理解がさらに深まり、さらに複雑な発生システムに存在する基本的な法則の解明へと繋がることが期待できる。発生制御の基本メカニズムは動物種で広く保存されていると考えられることから、ショウジョウバエに限らず動物の発生メカニズムをより深く理解するための重要な情報基盤となることが予想される。
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