2014 Fiscal Year Annual Research Report
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23240044
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
吉川 研一 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80110823)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
元池 育子 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (70347178)
湊元 幹太 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80362359)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 時空間秩序 / 生命物理学 / ゲノムDNA / 人工細胞モデル / 形態形成のモデル / DNA二本鎖損傷 / DNA高次構造 / 細胞サイズ小胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命体は、時間的・空間的秩序を自ら創りだしながら、生命活動を営んでいる。生命の動作原理は、明らかに、これまで人類が造りだし利用してきた“機械”とは異なっている。本研究では、生命機能の中でも、１）ゲノムDNAの高次構造相転移と遺伝情報の自律的制御、２）実空間上のモデル細胞構築による細胞機能の理解、３）多細胞系における時空間秩序の自己形成（非チューリングモデルの検証）、の３つの課題について、実空間上のモデルによる実験・観察と、数理物理的な手法を統合して研究を推進した。本年度の特筆すべき成果としては、208kbpの巨大DNAについて、線状の分子と環状の分子の水溶液中での高次構造を、単一分子観察の手法にて定量的に計測した結果、環状DNA分子のゆらぎの大きさは、線状分子よりも約４０％減少していることを明らかにした。さらにゆらぎの緩和時間は、環状のほうが一桁も短くなっていることが分かった。巨大DNAのゆらぎに関するほぼ初めての研究であり、今後生命活動との関連で、このゆらぎの変化を系統的にしらべることは大きな意味があると思われる。更に人工的なモデル細胞系に関する課題についても、PEGとDextranの２種類の水溶性高分子存在下、細胞サイズの小胞が自発的に生成し、しかも、生じた液滴はDNAを選択的に取り込むことを見出した。このような、簡単なモデル細胞系を対象にして、集光レーザを用いることにより、細胞融合のモデル実験を行うことにも成功している。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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