ハイブリッド関数ペトリネットによる多細胞動物のパターン形成シミュレーション

使用混合功能 Petri 网模拟多细胞动物的模式形成

• 批准号: 15014224
• 负责人: 松野 浩嗣
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Yamaguchi 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15014224/
• 关键词: ハイブリッド関数ペトリネット; Genomic Object Net; 多細胞シミュレーション; 細胞分裂; モルフォゲン勾配; 局在情報のモデル化

1.Xenopus初期胚では、12卵割目までは各細胞が同期して分裂を繰り返していき、これ以降は非同期的に分裂して行くことが知られている。また、同期して分裂している間は細胞間相互作用もなされないことが知られている。Xenopusの細胞周期のハイブリッド関数ペトリネットモデルを構築し、Xenopus初期胚の10回目から13回目の卵割のシミュレーションをGenomic Object Net (GON)を用いて行った。さらに、このシミュレーション結果の視覚化もGON Visualizerを用いて行った。これによって、ハイブリッド関数ペトリネットによって細胞分裂のシミュレーションが十分に可能であることが確かめられた。2.分泌性シグナル因子であるWinglessによるショウジョウバエ消化管の前後軸方向の区画化過程をハイブリッド関数ペトリネットによってモデル化しGONを用いてシミュレーションを行った。これによって、拡散性のシグナル因子がパターン形成を主導している場合のシミュレーションが可能となった。3.線虫の受精から第一回目の細胞分裂に至るまでに起こる雌性前核、雄性前核、生殖顆粒、中心体、表層アクチンの細胞内の局在変化のモデル化とシミュレーションをペトリネットによるモデル化の枠組みで行うことを試みた。ツールにはオブジェクト指向型ペトリネットであるRenewを用いた。これは、ハイブリッド関数ペトリネットを局在情報も扱えるように拡張するための重要な知見となった。

1. The early Xenopus embryo で は, 12 eggs cut orders ま で が は each cell in the same period し て split を Qiao り return し て い き, こ れ in は than the same period of に split し て line く こ と が know ら れ て い る. Youdaoplaceholder0, concurrent <s:1> て division, <s:1> て る る intercellular interaction, とが なされな とが とが, られて る る. Xenopus の cell cycle の ハ イ ブ リ ッ ド masato number ペ ト リ ネ ッ ト モ デ ル を constructing し, 10 back into the early Xenopus embryo の か ら 13 pa2 の egg cut の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を Genomic Object Net (GON) を い て line っ た. Youdaoplaceholder0, <s:1> シ シ シ ュレ ュレ ショ ショ <e:1> the result of 覚 depending on the 覚 of the <s:1> GON Visualizerを, use the を て line った. こ れ に よ っ て, ハ イ ブ リ ッ ド masato number ペ ト リ ネ ッ ト に よ っ て cell division の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が may very に で あ る こ と が か indeed め ら れ た. 2. Secretory シ グ ナ ル factor で あ る Wingless に よ る シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ digestive tube の の rear axle direction before painting process を ハ イ ブ リ ッ ド masato number ペ ト リ ネ ッ ト に よ っ て モ デ ル change し GON を with い て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. こ れ に よ っ て, company, scattered の シ グ ナ ル factor が パ タ ー ン form dominant し を て い る occasions の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が may と な っ た. 3. Nematodes の fertilization か ら first pa2 の cell division に to る ま で に up こ る female pronucleus, male pronucleus, reproductive particles, centrosome, surface ア ク チ ン の の bureau in variations in the cell の モ デ ル change と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を ペ ト リ ネ ッ ト に よ る モ デ ル change の 枠 group み で line う こ と を try み た. The ペトリネットであるRenewを is directed by た た. The <s:1> れ ハ and ハ ブリッド ブリッド are related to the ペトリネットを bureau of the number ペトリネットを bureau 's important な insights となった in the intelligence <s:1> and えるように拡 zhang するため.

项目成果

Atsushi Doi, Masao Nagasaki, Hiroshi Matsuno, Satoru Miyano: "Genomic Object Net II : how to model biopathways with hybrid functional Petri net with extension"Applied Bioinformatics. 2・3. 185-188 (2003)

Atsushi Doi、Masao Nagasaki、Hiroshi Matsuno、Satoru Miyano：“基因组对象网络 II：如何使用具有扩展的混合功能 Petri 网络建模生物路径”应用生物信息学 185-188。

Masao Nagasaki, Atsushi Doi, Hiroshi Matsuno, Satoru Miyano: "Genomic Object Net I : a platform for modeling and simulating biopathways"Applied Bioinformatics. 2・3. 181-184 (2003)

Masao Nagasaki、Atsushi Doi、Hiroshi Matsuno、Satoru Miyano：“基因组对象网络 I：建模和模拟生物通路的平台”应用生物信息学 2・3。

Hiroshi Matsuno, Yukiko Tanaka, Hitoshi Aoshima, Atsushi Doi, Mika Matsui, Satoru Miyano: "Biopathways Representation and Simulation on Hybrid Functional Petri Net"In Silico Biology. 3・3. 389-404 (2003)

Hiroshi Matsuno、Yukiko Tanaka、Hitoshi Aoshima、Atsushi Doi、Mika Matsui、Satoru Miyano：“混合功能 Petri 网络的生物路径表示和模拟”In Silico Biology 3・3。

Masao Nagasaki, Atsushi Doi, Hiroshi Matsuno, Satoru Miyano: "A Versatile Petri Net Based Architecture for Modeling and Simulation of Complex Biological Processes"Genome Informatics. 15・1(Accepted). (2004)

Masao Nagasaki、Atsushi Doi、Hiroshi Matsuno、Satoru Miyano：“用于复杂生物过程建模和模拟的多功能 Petri 网络架构”基因组信息学 15・1（已接受）。

土井淳, 長崎正朗, 松野浩嗣, 宮野悟: "細胞反応のシミュレーション"わかる実験医学シリーズ「バイオインフォマティクスがわかる」(菅原秀明編集). 81-84 (2003)

Jun Doi、Masaaki Nagasaki、Hirotsugu Matsuno、Satoru Miyano：“细胞反应的模拟”实验医学系列“理解生物信息学”（菅原秀明编辑）81-84（2003）。