動物集団による自己組織化の構成的理解

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17KT0016
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 特設分野
• 研究分野: 構成的システム生物学
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 永井 健 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (40518932)
• 研究期間 (年度): 2017-07-18 – 2021-03-31
• キーワード: アクティブマター / C. elegans / 集団運動 / 自己組織化

研究成果の概要

本研究は線虫の集団運動についての研究である。前半は主に線虫がつくる動的なネットワーク構造を研究した。その結果、構造形成をモデル化することに成功し、そのモデルを使って一様な光照射や湿度変化によって与えられる影響を再現することができた。また、乾燥耐性に関連があると考えられる間欠的に活性化される線虫のクラスター構造の解析を進めた。最終的にクラスター形成に必要な条件を明らかにすることができ、モデル化への足掛かりを得られた。

自由記述の分野

非線形・非平衡物理、生物物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で用いた数理モデルは既に論文になっている微小管とバクテリアの集団運動実験系で用いられたモデルを改変したものである。本研究成果により、C. elegansの集団運動の研究を通して、動物から無生物体に共通する普遍的モデルを提唱することが期待できる。
本研究で用いた線虫の集団運動は、数理モデルのパラメータを人為的に制御可能な動物の再構成実験系である。そのため、特に人間を含めた動物集団の普遍的記述につながるものと期待される。