Experimental and mathematical analyses of biological pattern formation

生物模式形成的实验和数学分析

• 批准号: 16GS0307
• 负责人: KONDO Shigeru
• 金额: $ 187.2万
• 依托单位: Osaka University (2008)Nagoya University (2004-2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Creative Scientific Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16GS0307/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; 反応拡散; チューリング; パターン形成; 色素細胞; Turing pattern; 形態形成; コンピューターシュミレーション; システム生物学; 動物形態; 反応拡散系; コンピューターシミュレーション; コンピュータシュミレーション

The following results were obtained for Zebra fish's skin pattern formation mechanism.1) The network of the interaction among the pigment cells was clarified.2) The computational simulation that built in the network reproduced the process of skin pattern formation accurately.3) The responsible genes for the mutants were identified4) The cloned genes were K channel and a gap junction.5) By making the transgenics fish with the genes or modified ones, the pattern was changed in many different way, suggesting that the genes were core factors of the pattern formation.6) The ion channels and the small molecules play the key rolein the pattern formation. From above, we have come close to the clarification of the mechanism of pigment pattern formation.

本研究对斑马鱼皮纹形成机理进行了初步探索，得到了以下结果：1）阐明了色素细胞间相互作用的网络; 2）建立在网络上的计算机模拟准确再现了斑马鱼皮纹形成的过程; 3）鉴定了引起突变的相关基因; 4）克隆了K通道和缝隙连接基因。通过对转基因鱼进行基因改造，发现转基因鱼的模式发生了不同程度的变化，表明基因是模式形成的核心因素。6）离子通道和小分子在模式形成中起着关键作用。由此，我们接近于阐明色素图案形成的机理。

项目成果

ゼブラフィッシュのストライプ形成機構の解析

斑马鱼条纹形成机制分析

• 发表时间: 2007
• 作者: 近藤 滋;渡邉 正勝
• 通讯作者: 渡邉 正勝

コネキシンはゼブラフィッシュのストライプ幅も規定する

连接蛋白还调节斑马鱼的条纹宽度

• 发表时间: 2009
• 作者: Kondo;S;渡邉正勝;渡邉正勝
• 通讯作者: 渡邉正勝

Pigment cell distributions in different tissues of the zebrafish, with special reference to the striped pigment pattern

• DOI: 10.1002/dvdy.20513
• 发表时间: 2005-10-01
• 期刊: DEVELOPMENTAL DYNAMICS
• 影响因子: 2.5
• 作者: Hirata, M;Nakamura, K;Kondo, S
• 通讯作者: Kondo, S

Transgenesis and gene trap methods in zebrafish by using the Tol2 transposable element.

• DOI: 10.1016/s0091-679x(04)77011-9
• 发表时间: 2004
• 期刊: Methods in cell biology
• 作者: K. Kawakami

Cell-cell interaction network that generates the skin pattern of animal.

产生动物皮肤图案的细胞间相互作用网络。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Genome Informatics 16
• 作者: Kondo-S