刺胞動物の放射対称性と左右対称性を調節する原理の構成的理解：実験と数理モデル

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主に３種の刺胞動物に対して、器官配置の多様性の定量解析系を構築した。タマウミヒドラ:ポリプを国内で採取し、DNAバーコーディング法から種を同定した（Coryne uchidai と98％一致）。研究室でポリプを飼育し、固定し、DAPI染色後、共焦点顕微鏡で３D撮影した。ポリプの輪郭から触手の３次元配置を定量した結果、ポリプごとに3放射相称、4放射相称、あるいは、5放射相称を示すという種内多型を見出した。ミズクラゲ：ポリプを数日間継続観察し、触手が形成し配置する過程の時空間パターンを明らかにした(n=100)。クラゲ特有のボディプランである4放射相称は、触手が逐次的に形成するために一時的に乱れるが、触手が16本形成時に回復することを発見した。加えて、触手は、両側に隣接する触手の中点から有意にずれた位置に付加されることでも放射相称性は乱れた。後に、触手が近接する領域に細胞増殖が局在することで、触手は等間隔に配置し、4放射相称が回復した。これらポリプの成長と触手形成が、栄養依存的に働くFgf-TOR経路に制御されることを見出した。これらの結果を基に数理モデルを構築し、放射相称性が乱れ・回復する仕組みを提案した。タテジマイソギンチャク：MgCl2の一時的投与により、(親体から一部分が切除される欠片化による)無性生殖の誘導に成功した。切除後の個体再生過程において、胃袋、口、管溝が生じる時空間パターンを顕微鏡下でライブ観察する系を構築した。その結果、切除された欠片は、分節構造を含む組織へ再生し、分節構造から複数の胃袋が生じた。親個体由来の胃袋から最も離れた場所に、管溝胃袋がまず生じた後、その周囲から1 次胃袋と2次胃袋が逐次的に生じた。親由来の胃袋のアイデンティ（１次、２次、管溝）は、維持され、胃袋の再生と配置への寄与が示唆される。加えて、管溝胃袋による他の胃袋の配置制御が示唆される。