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多細胞生物では、細胞が自律的に集まることでいろいろなパターンが生じ、高次機能を有する器官が形成される。器官形成などの生命現象では、これまで同種の細胞はすべて均一なものと考え、個々の細胞の個性・特性を無視してきたが、最近研究代表者は、同種の細胞でも細胞の大きさや遺伝子の発現量が異なり、しかも、その個性が絶えず時間変化していることを発見した。そこで本研究では、生体内で個々の細胞が持つ「ゆらぎ」を観測し、その定量データを基に数理モデルを確立することによって、どのように「ゆらぎ」を持つ細胞から「秩序」を持つ細胞集団が構築されるのかを理解することを目的とする。本研究では、研究に必要なTgゼブラフィッシュを2ライン樹立したので、これを用いて、タイムラプスを行い、個々の細胞の動き、シグナル活性を定量した。さらに、遺伝学、逆遺伝学、レーザー工学などの手法を駆使して、細胞間コミュニケーション、胚にかかる力、外環境を操作したときに、細胞挙動、シグナル活性、力学特性などの細胞の振る舞いがどのように変動するのかを前述の手法により定量的に評価したことで、ゆらぎがどのようにキャンセルされるのかに関して一定の理解を示した。
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