| 研究課題/領域番号 |
17KT0112
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
作村 諭一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (50324968)
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| 研究分担者 |
別所 康全 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 体節形成 / 発現同調 / 集団検知 / 細胞・組織 / 周期的遺伝子発現 / 興奮性システム / 細胞間コミュニケーション / 確率的転写 / 遺伝子発現同調 / 生体生命情報学 / 確率論 |
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| 研究成果の概要 |
遺伝子発現の過程を非定常確率過程を用いた乱雑発現モデルとして表現し、1個の体節レベルの細胞集団が速い同調を示すことを確認した。原理抽出のためのモデルの簡略化を行った。遺伝子発現が多細胞集団を伝搬することを実現するためには、Delta-Notch結合が鍵であることが分かった。実験事実に基づき数理モデルを構成したところ、尾から頭に向けて発現の波が伝搬するような同調現象が再現され、摂動に対して簡単に同調が崩壊するが速く同調を実現することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞が体節を構成するとき、遺伝子発現を振動させることが重要であるが、その原理は未だ正確に分かっていなかった。近年の研究は、遺伝子発現の自己抑制の原理が間違っており、興奮性システムであることを示唆している。しかし、興奮性システムを実現する実体も未だ未解明のままである。本研究課題は、既知の分子のみで興奮性システムの構成に成功しており、本分野の重要な問題を解決する可能性がある。
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