| 研究領域 | シンギュラリティ生物学 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05415
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
堀川 一樹 徳島大学, 先端研究推進センター, 教授 (70420247)
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| 研究分担者 |
竹本 龍也 徳島大学, 先端酵素学研究所, 教授 (30443899)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 自己組織化 / 生物物理 / cAMP / パターン形成 / ゲノム編集 |
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| 研究成果の概要 |
発生過程のパターン形成は、「システム全体の挙動がレア細胞に支配される」シンギュラリティ現象の優れたモデル系である。我々は、走化性集合流を形成する10万細胞の信号伝達動態を詳細に解析することで、信号開始に寄与するレアなリーダーやその増幅を担うフォロワーが存在することを初めて見出した。さらに観察事実を取り入れた我々のシミュレーション解析は、レア細胞の存在という細胞間ヘテロ性こそが、長く謎であった螺旋状集合流形成に必須であることを明らかにした。併せて開発したリーダー/フォロワーの光ラベルツールや半自動検出システムは様々なシンギュラリティ現象の研究を加速させる有用な基盤技術となることが期待される。
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| 自由記述の分野 |
発生生物学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究開始時には「システム全体の挙動がレア細胞に支配される」というシンギュラリティ現象は作業仮説でしかなかったが、本件研究によって細胞集団内に大事でレアな細胞の存在すること、こうしたレア細胞の挙動が細胞集団システム全体の挙動を大きく変えることが明らかになった点において大きな学術的意義がある。本研究により確かめられたシンギュラリティ現象は、正常発生における様々なパターン形成や、がんや神経変性などの疾患にも関与する可能性がある。様々なシンギュラリティ研究を加速させうる様々な基盤技術を開発できたは大きな社会的な意義を有するといえる。
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