粘菌の知覚行動における自律分散機構

粘菌感知行为的自主分散机制

• 批准号: 02248201
• 负责人: 上田 哲男
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02248201/
• 关键词: 知覚; 粘菌; アメ-バ運動; 自律分散; 化学振動; リン脂質; 紫外線; 位相波

粘菌は、アメ-バ様の原始的な細胞であるが、統合・協調の取れた知覚行動をおこなっている。この細胞システムにおける情報判断と伝達のメカニズムを物理・化学的に解明するのが本プロジェクトの目的である。本年度は、以下の点を明らかにした。(1)動画像処理法を用いて粘菌の行動を解析したところ、情報伝達が細胞内振動子の位相波の伝播によってなされていることを見いだした。(2)細胞骨格と細胞内ATP濃度の分布と比較したところ、ATP濃度が低いところで細胞骨格が多く形成されることがわかった。(3)可視光および紫外線照射に対する細胞内化学成分の変動、振動におよぼす影響を解析し、光逃避反応の細胞内情報伝達機構を明かにした。(4)情報理論を用いて、細胞内振動子相互の相関を解析した。細胞の移動速度と細胞全体にわたる相関の大きさが対応していることがわかった。(5)細胞内のリン脂質濃度分布を測定したところ、細胞行動の方向性の発現に対応して、リン脂質の分布も極性をしめすことがわかった。以上のことから、化学パタ-ンの自己組織化が細胞行動の原因であることが推測される。また細胞運動は、システムのオ-ダ-パラメ-タ-になっていることが示唆された。

Slime mold は, アメ-バ様のPrimitive なcell であるが, integration and coordination のtake れたknowledge action をおこなっている.このcell システムにおけるInformation judgment と伝达のメカニズムをPhysical and chemical に解明するのが本プロジェクトのpurpose である. This year, the following points are clear and clear. (1) Animation image processing method, analysis of actions of slime mold, and information analysis The intracellular oscillator's phase wave is broadcast in the cell. (2) The distribution of cytoskeleton and intracellular ATP concentration is relatively low, and the ATP concentration is low, and the cytoskeleton is formed in a large amount. (3) Visible light and ultraviolet irradiation can cause changes in the chemical components in cells, vibration can affect the analysis, and light can escape the reaction and the intracellular information can reach the mechanism. (4) Information theory is used to analyze the correlation between intracellular oscillators. The moving speed of the cells is related to the overall movement of the cells. (5) Intracellular lipid concentration distribution measurement, cell action directionality measurement, and lipid distribution polarity measurement. The reasons for the action of the cells that are self-organized and chemically analyzed are speculated on.またcell movementは, システムのオ-ダ-パラメ-タ-になっていることが出款された.

项目成果

Ueda,T.,Nakagaki,T.and Yamada,T.: "Dynamic organization of ATP and birefringent fibrils during free locomotion and galvano taxis in the plasmodium of Physarum polycephalum." J.Cell Biol.110. 1097-1102 (1990)

Ueda,T.、Nakagaki,T. 和 Yamada,T.：“多头绒泡菌的自由运动和电流滑行过程中 ATP 和双折射原纤维的动态组织。”

Ueda,T.: "Photosensory transduction in the slime mold Physarum polycephalum." Trends in Photochem.Photobiol.1. 25-29 (1990)

Ueda,T.：“粘菌多头绒泡菌中的光传感转导。”

Kobatake,Y.,Ueda,T.and Matsumoto,K.: "Phase wave and perception of amoeboid cells.In“Biosensors and Biocomputers",ed.F.Hong," Plenum Press., 8 (1990)

Kobatake, Y.、Ueda, T. 和 Matsumoto, K.：“变形虫细胞的相位波和感知。在“生物传感器和生物计算机”中，F.Hong 编，”Plenum Press.，8 (1990)