コンピュータ・シミュレーションと画像処理を利用した分裂期染色体の配置機構の解析

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遺伝情報を担う染色体を、細胞分裂を経て娘細胞に正確に受け継ぐには、紡錘体が細胞の大きさに応じて伸長する必要がある。この現象については、これまで定量的な測定もモデルの提唱も行われていなかった。昨年度までに線虫C. elegansの初期胚を対象に、様々な大きさの細胞での紡錘体の大きさを画像処理を利用して定量化していた。そして、実細胞の定量結果を説明付けるモデルを考案し、コンピュータ・シミュレーションによりその挙動を検討始めていた。本年度は実細胞をさらに反映した条件となるように実細胞での計測及びシミュレーションを改良し、検討を重ねた。また、関連する遺伝子の働きをRNAi干渉法を中心とした機能欠損個体の定量測定から検討した。具体的には、紡錘体の大きさに変化を与えうる、微小管・モーター蛋白質・極性確立蛋白質やその関連因子の機能欠損個体について測定を行った。この結果、いくつかの候補モデルは実細胞での測定との不一致、あるいはシミュレーションにより実細胞の挙動を説明できないことから棄却された。その結果残ったモデルを紡錘体伸長の細胞サイズ依存性を説明付けるモデルとして提案した。また、細胞極性、細胞分化と紡錘体伸長の関係について検討し、細胞サイズ依存性がこれらの影響をあまり受けず、細胞一般に成り立つことを確認した。これらの結果をまとめ論文を投稿したところ、査読者から建設的な意見をもらうことができた。現在は指摘を受けた点について追加実験を行い、検討を加えている。