| 研究課題/領域番号 |
21K20672
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0703:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
野添 嵩 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30910533)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 1細胞計測 / 細胞系譜 / 表現型ゆらぎ / 個体群動態 / 変動環境 / 有限集団 / 集団動態 / 系譜解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年進展する顕微鏡タイムラプスによる1細胞計測技術は細胞の成長動態を1細胞レベルで定量し、何世代にも渡る細胞時系列を実験で取得することは標準的な技術になりつつある。定常環境下での世代時間ゆらぎと集団の増殖の関係は理論的に確立しており実験的にも検証可能であるが、生物学的、生態学的に興味深い時間変動する環境下での両者の関係性について、実験検証可能なレベルでの理解は不十分である。そこで本研究では、実験検証可能な細胞系譜解析理論の構築とともに、新規に取得する実験データを用いた理論検証を行う。
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| 研究成果の概要 |
1細胞レベルの成長動態と多数の細胞集団の動態を接続する理論的な枠組みの構築を目指し、変動環境下における集団動態と1細胞レベルの世代時間ゆらぎの関係性を明らかにする研究を進めてきた。細胞の排除や死亡を含む個体群動態において世代時間を含む1細胞の表現型の多様性と集団増殖の関係を解析する理論的枠組みを提案し、本手法をシミュレーションと実験データへ適用その妥当性を検証した。さらに変動環境下での細胞系譜測定とその将来的発展を見据えた実験・理論の基盤整備を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マイクロ流体デバイスを用いた1細胞計測技術は大きく進展している一方で、1細胞レベルの状態変化と細胞集団の増殖過程を直接結びつける方向の観察や解析は発展途上である。今後の応用可能性を考えると、一般性の高い細胞系譜解析手法を確立する必要がある。本研究で提案された手法は、細胞の表現型の統計に影響する増殖・生存が与えるバイアスを適切に評価しようとするものであり、系譜データの持つ生物学的意義を明らかにするという基礎科学的重要性を持つことに加え、発生過程の細胞系譜や進化系統樹といった、分岐構造をもつ他の生物データを含む広範な系譜様データへ応用が期待される。
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