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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Relationships between cell assembly formation and functional organ formation

Research Project

Project/Area Number 15H04322
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

松井 貴輝  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (60403333)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsゼブラフィッシュ / 器官形成 / ゆらぎ / 秩序
Outline of Annual Research Achievements

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。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] ERK Activity Dynamics during Zebrafish Embryonic Development2019

    • Author(s)
      Wong KL., Akiyama R., Bessho Y., Matsui T.
    • Journal Title

      International journal of molecular sciences

      Volume: 20 Pages: 109

    • DOI

      10.3390/ijms20010109

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Noise-resistant developmental reproducibility in vertebrate somite formation.2019

    • Author(s)
      Naoki H., Akiyama R., Sari DWK., Ishii S., Bessho Y., and Matsui T.
    • Journal Title

      PLoS computational biology

      Volume: 15 Pages: e1006579

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1006579

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Time-lapse observation of stepwise regression of Erk activity in zebrafish presomitic mesoderm2018

    • Author(s)
      Sari D., Akiyama R., Naoki H., Ishijima H., Bessho Y., and Matsui T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 4335

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22619-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Size-reduced embryos reveal a gradient scaling based mechanism for zebrafish somite formation2018

    • Author(s)
      Ishimatsu K, Hiscock TW., Collins ZM, Kartika Sari DW., Lischer K., Richmond DL., Bessho Y., Matsui T. and Megason SG.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 145 Pages: 161257

    • DOI

      10.1242/dev.161257

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] A previously unidentified role of the segmentation clock in zebrafish somite patterning.2017

    • Author(s)
      Takaaki Matsui
    • Organizer
      TLL-NAIST Joint Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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