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2013 年度 研究成果報告書

初期胚細胞動態のインシリコ再構成技術と数理モデルの構築

計画研究

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研究領域哺乳類初期発生の細胞コミュニティー
研究課題/領域番号 21116006
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
研究機関東京大学

研究代表者

小林 徹也  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90513359)

研究分担者 舟橋 啓  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70324548)
連携研究者 広井 賀子  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (20548408)
本多 久夫  兵庫大学, 健康科学部, 教授 (10289118)
研究期間 (年度) 2009-07-23 – 2014-03-31
キーワード発生・分化 / 数理工学 / 細胞・組織 / 生体生命情報学 / シミュレーション工学
研究概要

本研究では、哺乳類着床前胚の4Dイメージデータを対象として、細胞核の位置を99%の精度で自動同定する画像解析アルゴリズムと1%のエラーを補正するGUIを開発した。これらを用いて得られるエラーフリーの細胞位置情報をもとに、細胞移動と細胞分裂に関わる最適化問題を解くことによって細胞集団のトラッキングを実装し、複数の胚でその発生動態をin silcoで再構成した。再構成した細胞系譜に様々な発生の情報をマップすることにより、発生を定量的かつ詳細に解析することが可能となった。
また初期胚以外にも活用できる様々なバイオイメージ解析技術、データ解析技術、そして発生にかかわる個別現象の数理モデル構築を行った。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Single Cell Visualization of Yeast Gene Expression Shows Correlation of Epigenetic Switching Between Multiple Heterochromatic Regions Through Multiple Generations2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Mano, T.J. Kobayashi, J.Nakayama, H.Uchida, M.Oki
    • 雑誌名

      Plos Biology

      巻: Vol.11 ページ: e1001601.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞のふるまいを読み解く時系列に潜む情報量2013

    • 著者名/発表者名
      小林徹也、上村淳
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: Vol.31(8) ページ: 1239-1244

  • [雑誌論文] 定量データが切り開く生命科学2013

    • 著者名/発表者名
      小林徹也
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: Vol.31(8) ページ: 1202-1208

  • [雑誌論文] Automatic Extraction of Nuclei Centroids of Mouse Embronic Cells from Fluorescence Microscopy Images2012

    • 著者名/発表者名
      K.Bashar, K.Komatsu, T.Fujimori, T.J. Kobayashi
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: Vol.7(5) ページ: e3550

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Information processing and integration with intracellular kinetics near critical point2012

    • 著者名/発表者名
      A.Kamimura,T.J. Kobayashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: Vol.3 ページ: 203

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological intracellular crowdedness is defined by perimeter to area ratio of subcellular compartments2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hiroi, T.Okuhara, T.Kubojima, K.Iba, A.Tabira, S.Yamashita, Y.Okada, T.J. Kobayashi,A. Funahashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: Vol.3 ページ: 293

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perturbation analyses of intermolecular interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Y. M. Koyama, T.J. Kobayashi, H.R. Ueda
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: Vol.84 ページ: 026704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atypical Cadherins Dachsous and Fat Control Dynamics of Noncentrosomal Microtubules in Planar Cell Polarity2010

    • 著者名/発表者名
      T.Harumoto, M.Ito, Y.Shimada,T.J. Kobayashi, H.R. Ueda, B.Lu, T.Uemura
    • 雑誌名

      Developmental cell

      巻: Vol.19 ページ: 389-401

    • 査読あり
  • [学会発表] Bayesian Information Processing in Stochastic Biological Systems2013

    • 著者名/発表者名
      T.J. Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference of Noise and Fluctuation 2013
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      20130000
  • [学会発表] Information Decoding in Microscopic Biological Processes2013

    • 著者名/発表者名
      T.J. Kobayashi
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 年月日
      20130000
  • [学会発表] Dynamic Information Processing in Biological Sensing Systems2013

    • 著者名/発表者名
      T. J. Kobayashi
    • 学会等名
      Nonlinear Theory and Its Applications 2013
    • 年月日
      20130000
  • [学会発表] Dynamics of Bayesian Inference and its Application to Cellular Decision-Making2013

    • 著者名/発表者名
      T.J. Kobayashi
    • 学会等名
      Information, probability and inference in systems biology (IPISB 2013)
    • 年月日
      20130000
  • [学会発表] 情報ダイナミクスの生命科学2012

    • 著者名/発表者名
      小林徹也
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会 -情報計算化学生物学会
    • 年月日
      20120000
  • [学会発表] 定量的な生命科学と情報・数理技術2011

    • 著者名/発表者名
      小林徹也
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] バイオイメージングと画像情報処理の技術 : 定量的な解析にむけて2011

    • 著者名/発表者名
      小林徹也
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第55回シンポジウム
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] 定量的な生命科学とバイオイメージング2010

    • 著者名/発表者名
      小林徹也
    • 学会等名
      第19回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 年月日
      20100000
  • [学会発表] 細胞機能としての情報処理2010

    • 著者名/発表者名
      小林徹也
    • 学会等名
      分子生物学会年会
    • 年月日
      20100000
  • [備考]

    • URL

      http://research.crmind.net

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公開日: 2015-06-25  

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