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ルシフェラーゼ遺伝子を利用した遺伝子発現モニタ技術を用いて植物のサーカディアンリズムを計測すると、植物の葉にスパイラル波、すなわち位相特異点が発生することが最近明らかになった。これを受け本研究では、サーカディアンリズムを外力で制御することで植物の葉に位相特異点群を人工的に生成し、これらの自発的な消滅ダイナミクスを実験的に調べることを試みた。特に、位相特異点群の生成消滅ダイナミクスが葉脈構造という長距離結合ネットワークからどのような影響を受けるかを解明することを試みた。本研究は、遺伝子発現という生命現象の最も根源的な現象に起源を持つサーカディアンリズムが、マクロスケールでどのような興味深いダイナミクスを呈するかを知るのに役立つ。
本年度は主に実験システムの構築と位相特異点群の人工発生の予備実験を行った。具体的な成果は以下のとおりである。
1.遺伝子組換えシロイヌナズナCCA1::LUCの切除した葉に光照射によって位相特異点を発生させることに成功した。さらに、人工発生させた位相特異点を光照射によって消滅させることに成功した。
2.既に構築している数理モデルを改良し数値シミュレーションを行うための準備を行った。数理モデルを改良するためには、葉脈構造の詳細な情報と位相ダイナミクスの精密計測データが必要であるが、これらを取得するための長期間の安定した実験条件の確立、ならびに動画解析プログラムの修正を行った。
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