ハイブリッドペトリネットによる多細胞動物形態形成の遺伝子発現制御ネットワーク表現

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本研究の目的は、遺伝子発現調節の解明に必要不可欠である遺伝子制御ネットワークのモデル化手法やシミュレーション手法を、特に多細胞動物形態形成メカニズムを意識して、ハイブリッドペトリネットを基盤技術に用いて確立することであり、以下の2つの事項を達成目標に掲げた。・遺伝子ネットワークを含むバイオパスウエイのモデル化を、ハイブリッドペトリネットを用いて行う手法を確立すること。・多細胞系を取り扱うために必要なハイブリッドペトリネットの拡張を行うこと。これらの目標に対し、以下の研究成果を得た。・ハイプリッド関数ペトリネットの概念を導入することで、バイオパスウエイのモデル化がより自然に行えるようになった。・ハイブリッド関数ペトリネットを数理的基盤とした生物システムの記述およびシミュレーションツール"Genomic Object Net Assembler"をもちいて、時計遺伝子の制御機構、lacオペロンと解糖経路、Fasたんぱく質によって引き起こされるアポトーシスの経路などのモデル化とシミュレーションをおこない、バイオパスウエイのモデル化手法を確立するための多くの知見を得た。・XML技術を基盤とした"Genomic Object Net Visualizer"を開発し、これを用いて上でモデル化したバイオパスウエイのシミュレーション結果の視覚化を行った。・上記2つのツールを用いて、ショウジョウバエのNotch情報伝達系のモデル化とシミュレーションを行い、生物実験との一致した結果が得られることを確認した。