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ショウジョウバエ視覚中枢をモデルとした組織形成ダイナミクスの理解

使用果蝇视觉中心作为模型了解组织形成动力学

基本信息

批准号：
22K06247
负责人：
八杉徹雄
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06247/
关键词：
ショウジョウバエ視覚中枢数理モデリング数理モデル

项目摘要

組織の発生現象において、未分化細胞の増殖と分化は様々なシグナル経路の相互作用によって厳密に制御される。この組織形成ダイナミクスの解明は、発生現象の解明に必須なだけでなく、ダイナミクスの破綻に起因する種々の疾患の理解や治療への応用も期待できる。本研究では、未分化細胞の増殖と分化が時空間的に制御された中で発生するショウジョウバエ視覚中枢の発生をモデルとし、実験生物学的手法と数理生物学的手法を組み合わせることにより組織形成ダイナミクスの解明を目指している。視覚中枢の発生では、発生初期に未分化な神経上皮細胞の増殖が起こり、発生後期に神経上皮細胞は神経幹細胞へと分化する。神経上皮細胞から神経幹細胞への分化は一方向的に進行する（「分化の波」）。これまで私たちが「分化の波」の進行を制御することを報告したEGF、Notch、JAK/STATシグナルに加え、Hippoシグナルおよびインスリンシグナルに着目し、シグナル間相互作用の解明に取り組んでいる。2022年度は下記の3課題に重点をおいて研究を推進した。1. Hippoシグナルおよびインスリンシグナルの相互作用について解析を進めた。2. 細胞の大きさや細胞格子の形状の情報を保存したまま空間離散モデルを連続化する手法とその応用について「応用数理」誌に寄稿し、採択された（in press）。3. 研究を推進する中で、生殖系列特異的と考えられた遺伝子について、幼虫脳で発現することを発見した。神経細胞あるいはグリア細胞においてRNAiを誘導すると神経発生の異常が観察された。

Tissue development, proliferation and differentiation of undifferentiated cells, and interaction between the two pathways The understanding of the causes of these diseases and the expectation of their treatment are essential to the understanding of these tissue formation problems and the development of these phenomena. This study aims to explore the biological and mathematical approaches to the development of undifferentiated cells and their differentiation and differentiation in order to clarify the development of undifferentiated cells. During the development of the optic center, the proliferation of undifferentiated neuroepithelial cells in the early stage of development, and the differentiation of neuroepithelial cells into neurostem cells in the late stage of development. The differentiation of neuroepithelial cells and neurostem cells proceeds in one direction ("differentiation wave"). This report describes how EGF, Notch, JAK/STAT can be used to control the progression of "differentiated waves" and how Hippo can be used to explain the interaction between EGF, Notch, JAK/STAT and Hippo. In 2022, we will focus on the following three topics: 1. Hippo's interaction analysis is progressing. 2. The information on the shape of the cell lattice is preserved, and the method of spatial discretization is used in the "mathematical application" to send the manuscript and collect it (in press). 3. The study was conducted in the middle of the reproductive series. In the brain, we can detect the abnormality caused by RNAi.