生物の３Ｄ形態を構築するロジック

2020 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 生物の３Ｄ形態を構築するロジック
• 研究課題/領域番号: 15H05856
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 近藤 滋 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10252503)
• 研究分担者: 芳賀 永 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00292045) ; 秋山 正和 明治大学, 先端数理科学インスティテュート, 特任准教授 (10583908) ; 松本 健郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30209639) ; 上野 直人 基礎生物学研究所, 形態形成研究部門, 教授 (40221105) ; 松野 健治 大阪大学, 理学研究科, 教授 (60318227) ; 武田 洋幸 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80179647) ; 井上 康博 京都大学, 工学研究科, 教授 (80442929) ; 大澤 志津江 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80515065)
• 研究期間 (年度): 2015-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 形態形成 / 3次元 / 折り紙 / 回転 / 数理モデル

研究成果の概要

本領域の計画研究では、（１）細胞シートの折り畳みと展開、と（２）細胞集団の回転をテーマとして、これまでの形態形成研究で扱えなかった「マクロなサイズの３D形態がどのような原理で生じるのか」を解明することを目的とした。また、上記2つのテーマ以外の３D形態形成にかかわる研究を公募研究として採用した。いずれのテーマに関しても、実験と数理のグループが円滑の共同作業行えるように、機材、議論の機会などの点を重点的に支援した。非常にチャレンジングな研究テーマであったが、全体として、３Dの形態形成を、次元を落とさず解析することができることを、実例を持って示し、形態形成研究に新しい道を開くことができたと考える。

自由記述の分野

形態形成学

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物の器官や個体の機能は、その３D形態に依存する。そのため、多くの研究者が、形ができる原理の研究をしこうしていたが、３Dの形態は、それを表現するだけで難しいため、大抵は、２Dのパターンか、形を作るために必要な遺伝子、分子の研究でとどまっていた。本研究領域は、まさに形ができる原理に真正面から取り組むことを目的として、5年間それに専念した。結果として、多くの萌芽的な成果を生み、それを育てることができたと自負している。実際に、本領域で最も成果の有ったテーマを中心として、学術変革領域（A)に採用されていることが、それを証明している。