多段階適応反応による、新しい記憶機構に関する研究

使用多级自适应响应的新记忆机制研究

• 批准号: 07J07030
• 负责人: 井上 雅世
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07030/
• 关键词: 適応反応; シグナル伝達系; 理論生物学; 時間スケール; 記憶; 走化性

まず、適応を示すモデル反応素子の結合系が外部刺激に対して示す振舞について調べた。このモデルは相互作用ネットワーク構造に応じて、全素子が完全に適応した状態、元の適応反応と同じ時間スケールでの振動、非周期運動、さらに元の適応反応とは異なる時間スケールをもつ振舞として、興奮だけを繰り返す速い振動、緩和の時間スケールよりも1桁以上大きい時間スケールでの遅い周期運動を示した。これは研究目的の1つである「適応反応が積み重なることで時間スケールの干渉が起き、長時間スケールの応答が生じる機構の研究」に合致するものである。ここでの結果は、生体内反応でみられる、多様な時間スケールをもつ応答を生み出すメカニズムの1つを与えるものである。また、これらの振舞は相互作用ネットワーク構造内のフラストレーション構造により分類できる事を示した。特に、大きく異なる時間スケールをもつ2つの運動は同一ネットワーク上に共存していること。それらは興奮と緩和の時間スケール比が無限大となる極限において、断熱近似をみたす場合(遅い周期運動)と破れる場合(速い振動)に対応していることを示した。さらに、大自由度力学系の中で適応応答が実現される仕組みについて理解するため、大自由度の遺伝子発現制御モデルにおいてターゲット遺伝子の適応応答が進化を通して獲得される過程について考察した。各遺伝子は他遺伝子からの相互作用入力に応じて発現し、一部の遺伝子に加えられた外部入力が相互作用を介して伝搬しターゲット遺伝子の応答を制御する。ここでは1個のターゲット遺伝子の応答のみに条件(適応応答)を課して進化させたにも関わらず、他の遺伝子も同様に適応応答を獲得していく様子が観察された(協同的適応応答)。この様な協同的な適応応答は酵母のストレス応答においても観察されており、多種のストレスに対する応答性を高める役割があると考えられている。

ま ず, optimal 応 を shown す モ デ ル anti 応 is son の combining が external stimuli に し seaborne て in vibration す dance に つ い て adjustable べ た. こ の モ デ ル は interaction ネ ッ ト ワ ー ク tectonic に 応 じ て, vegan が に completely comfortable 応 し た state, yuan の optimum 応 応 と with じ time ス ケ ー ル で の vibration, non periodic motion, さ ら に yuan の optimum 応 anti 応 と は different な る time ス ケ ー ル を も つ vibration dance と し て, excited だ け を Qiao り return す speed い vibration, moderate の time ス ケ ー ル よ り も 1 truss The above large <s:1> スケ time スケ スケ で で で 遅 遅 period motion を shows <s:1> た. こ れ は research purpose の 1 つ で あ る "optimal 応 anti 応 が product み heavy な る こ と で time ス ケ ー ル の dry involved が き, long ス ケ ー ル の 応 born a が じ る institution の research" に close to す る も の で あ る. こ こ で は の results, the body anti 応 で み ら れ る, many others な time ス ケ ー ル を も つ 応 を raw み answer す メ カ ニ ズ ム の 1 つ を and え る も の で あ る. ま た, こ れ ら の interaction vibration dance は ネ ッ ト ワ ー ク structure within の フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン tectonic に よ り classification で き を る things in し た. に, big き く different な る time ス ケ ー ル を も つ 2 つ の movement は same ネ ッ ト ワ ー ク に coexist on し て い る こ と. そ れ ら は excited と ease の time ス ケ ー ル than が infinite と な る limit に お い て, hot approximate を み た す occasions (遅 い periodic motion) と broken れ る occasions い vibration (speed) に 応 seaborne し て い る こ と を shown し た. さ ら に majored in mechanical, large degree of freedom in の で optimum 応 応 answer が be presently さ れ る blackstone group み に つ い て understand す る た め, large degree of freedom の but 伝 発 now suppression モ デ ル に お い て タ ー ゲ ッ ト posthumous son 伝 の optimum 応 応 answer が evolution を tong し て get さ れ る process に つ い て investigation し た. The heritage 伝 child は he survived 伝 か ら の interaction into force に 応 じ て 発 し now, traces of a の 伝 son に plus え ら れ た external を が into force interaction interface し て 伝 move し タ ー ゲ ッ ト heritage 伝 son の 応 answer を suppression す る. こ こ で は 1 の タ ー ゲ ッ ト posthumous son 伝 の 応 answer の み に conditions (optimum 応 応 answer) lesson を し て evolution さ せ た に も masato わ ら ず with others, he の but 伝 も に optimum 応 応 answer を get し て い く others child が 観 examine さ れ た (collaborative optimum 応 応 answer). こ の others な co-ordinated な optimum 応 応 answer は yeast の ス ト レ ス 応 answer に お い て も 観 examine さ れ て お り, multiple の ス ト レ ス に す seaborne る 応 a sexual を high め る service cut が あ る と exam え ら れ て い る.

项目成果

Various response processes against the environmental change by coupled adaptive elements model

耦合自适应要素模型对环境变化的多种响应过程

• 发表时间: 2009
• 作者: 井上雅世;金子邦彦;井上雅世
• 通讯作者: 井上雅世

多段階適応反応系が導く多様な応答過程と環境依存性応答

由多步自适应反应系统主导的多样化响应过程和环境依赖性响应

• 发表时间: 2008
• 作者: 井上雅世;金子邦彦
• 通讯作者: 金子邦彦

遺伝子ネットワークモデルにおける適応性応答の協同的進化

基因网络模型中自适应响应的协同进化

• 发表时间: 2010
• 作者: 井上雅世;金子邦彦
• 通讯作者: 金子邦彦

Conditions for Chemotactic Behaviors both in Single Bacterium and in Interacting Aggregation

单一细菌和相互作用聚集中趋化行为的条件

• 发表时间: 2008
• 作者: Masayo Inoue;Kunihiko Kaneko
• 通讯作者: Kunihiko Kaneko

適応モデル結合系における時間スケールの干渉が導く振舞

自适应模型耦合系统中时间尺度干扰引起的行为

• 发表时间: 2008
• 作者: 井上雅世;粟津明紀;金子邦彦
• 通讯作者: 金子邦彦