研究室 -Laboratry-

大澤グループ

研究課題名 折りたたみの細胞シートから構築される昆虫外骨格の3D形態
研究代表者 大澤 志津江(京都大学大学院生命科学研究科・准教授)
目的・意義 外骨格に覆われた昆虫の付属器官(翅や肢、角など)が示す様々な形態は、「上皮シートの折り畳み構造」である成虫原基が3次元的に伸展することで作られる。原基の伸展は非常に速く、その間、細胞の増殖・移動がほとんど起らないことから、成虫の外部構造は折り畳まれた状態でほぼ完成していると推察される。しかし、その場合、「外部構造を折り畳んだ状態で作る」という驚異的な現象が起こっていることになるが、 どのような折り畳み構造を作れば特定の外部形態を作れるのか、「折り畳み構造」と「外部形態」の因果関係は分かっていない。申請者は予備的実験において、ショウジョウバエ翅原基の折り畳み構造が翅の最終形態の決定に重要である可能性を見いだし、翅原基の折り畳みの数を遺伝学的操作により増大させることにも成功した。そこで本研究では、様々な折り畳み構造を作製し、数理モデル(井上・秋山)を構築することで、(1)折り畳みの形成機構および(2)「折り畳み構造」と「最終形態」の因果関係を明らかにする。
期待される成果 「折り畳み構造を介した3D形態形成」という生物が内包する一つの基本原理に迫ることができる。
班員との連携 数理モデルの構築はすでに、井上・秋山と連携して進めている。また、胚操作が容易に行えるカブトムシを導入している近藤と緊密に連携していく予定である。
Webサイト https://www.lif.kyoto-u.ac.jp/genetics/
折りたたみの細胞シートから構築される昆虫外骨格の3D形態

平成27年度〜31年度 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(研究領域提案型)生物の3D形態を構築するロジック

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