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「どのようにして多細胞生物がそれぞれに特徴的で多彩なプロポーションをもつ組織を発達させるのか?」は、発生生物学における中心的な問題の一つである。これまでに動物・植物の多くの組織形成過程で、個々の細胞の分裂方向が最終的な組織のプロポーション決定に寄与することが示されている。また培養単細胞系を用いた解析から、細胞は自身が受け取る力に依存して分裂方向を調節していることが示唆されている。本研究では、組織の応力場と細胞分裂方向の関係に注目して、力が組織成長の方向性を制御する機構を明らかにすることを目指す。本年度はまず、前年度までに開発した細胞のかたちから個々の細胞の圧力と細胞接着面の張力を推定する手法を利用して、local cell stressとglobal stressを定量化する理論的枠組みを構築した。さらに、得られたglobal stressを実験的に評価するために、細胞集団のレーザー破壊手法を確立した。これら2つの手法を用いたlocal cell stressとglobal stressの経時変化、及びそれらに伴う細胞形態変化の解析は、蛹期のショウジョウバエの翅上皮における(細胞分裂を伴わない)細胞の配置換えが内的な細胞皮質の張力と外力のバランスによって引き起こされる過程を明らかにすることができた。そこで、これらの手法を細胞分裂による組織成長過程にも適用した。モデル系には、前年度まで研究していたショウジョウバエの翅成虫原基に加えて、蛹の腹部上皮を新たに採用し、成長する組織一般に働く細胞分裂と応力場の関係則について解析を進めた。
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