生物工学一般 神経細胞の代数学~単一の神経細胞が増殖する仕組みを解明(The algebra of neurons Study deciphers. how a single nerve cell can multiply)
2022-02-23 マックス・プランク研究所神経細胞は常に複雑な計算を行い、感覚情報を処理し、環境の状態を推察しています。例えば、音を定位させたり、視覚的な動きの方向を認識するために、個々のニューロンは2つの信号を掛け合わせていると考えら...
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生物工学一般 世界最大の花・ラフレシアの新産地とその生態の解明 ～地域社会による生息域内保全の促進に期待～
世界最大の花ラフレシアのマレーシア・サラワク州ナハ・ジャレー地域における新産地とその生態について報告しました。
生物工学一般 脳を食べるアメーバが教えてくれる、地球上の生命の多様性と進化の歴史。(What brain-eating amoebae can tell us about the diversity of life on earth and evolutionary history.)
UMASS Amherstを中心とする国際研究チームが、ナエグレリアの分裂の仕組みについて新たな知見を提供し、生命に関する基礎的な知見を追加By providing new insight into how Naegleria divide...
生物工学一般 生物はどこまで賢く匂いを探索するのか?～ノイズに負けない探索戦略を紐解く新理論を構築～
生物が匂いの源を探索する際にとるべき最適な行動制御の原理を、生物に見られるノイズや非線形性を考慮した上で扱える理論を構築した。構築した理論が実際の生物の探索行動を理解する上で役立つことを、大腸菌の嗅覚・運動制御系を例に示した。
生物工学一般 脳の神経活動を可視化する新規マウス系統を開発
高感度・高速カルシウムセンサーを安定して発現する遺伝子改変マウスの開発に成功しました。正確な神経活動の計測を実現するため、高感度・高速カルシウムセンサー(G-CaMP9a)の開発と、この新規センサーを細胞種特異的に発現誘導可能な遺伝子改変マウス(G-CaMP9aノックインマウスの作製をおこないました。2光子励起顕微鏡注2を用いた生体イメージングにより神経細胞の活動を観察したところ、このマウスは感覚刺激に対する神経細胞の応答をより正確に検出できることが明らかとなりました。
生物工学一般 ナチュラルキラー(NK)細胞による転移がん細胞殺傷の可視化
高感度発光イメージングと二光子顕微鏡とを駆使して、NK細胞とがん細胞が肺の血管の中で決闘をしている様子を明らかにしました。肺に到着したがん細胞とNK細胞は決闘を繰り返し、24時間以内に99%のがん細胞は排除されます。しかし、生き延びた1%のがん細胞は24時間の間にNK細胞から逃れる手段を確立してしまうことも同時にわかりました。
生物工学一般 同期したシステム間の結合を振動時刻データから推定する公式を考案 ～事前データ不要で推定を可能に～
生物に見られる多様なリズムを生み出す「振動子」の相互作用をコンピューターによる機械学習で推定する、事前データなく、振動子間の相互作用およびノイズの大きさを推定する新理論を開発。
生物工学一般 愛媛初!白亜紀首長竜化石の発見～道後白亜紀層からの首長竜歯化石の確認～
愛媛県道後姫塚の白亜紀の地層（約7400万年前の和泉層群基底部分）から爬虫類遊離歯化石を発見し、首長竜歯化石 (エラスモサウルス科）の可能性が高い事を確認しました。
生物工学一般 AIを用いてマウスのグルーミングを検出
AI(畳み込みニューラルネットワーク)を用いて、マウスを撮影した動画から自動的にグルーミング(毛づくろい)を検出する方法を開発した。
生物工学一般 新規光駆動型イオンチャネルの構造解明と高性能分子ツールの創出～神経科学に光を当てる～
光刺激によって陽イオンを輸送するタンパク質、チャネルロドプシンの中でも近年特に注目されているChRmineについて、クライオ電子顕微鏡を用いてその立体構造を決定し、ChRmineがイオンチャネルとして機能する仕組みを明らかにしました。得られた立体構造の知見を利用して、自然界には存在しない改変型ChRmineを作製し、分子ツールとして用いることでより発展的な光遺伝学実験を可能にしました。
生物工学一般 先祖の経験を学ぶと、進化は加速する:学習が進化に与える影響を考察する数理的枠組みを構築
進化と学習の関係を扱う新たな数理手法を構築することで、先祖の経験を生物個体が学習し、先祖をまねた形質を選択すると仮定すると、ランダムな突然変異のみを考慮した場合よりも、進化が加速されることを数理的に明らかにした。学習による進化の加速を定量化する方法として、フィッシャーの基本定理を拡張した。
生物工学一般 キンカメムシのユニークな求愛ダンスを明らかに~多様な感覚によるコミュニケーションの進化の謎に迫る~
亜熱帯林に生息するカメムシの1種ナナホシキンカメムシが行うユニークな求愛ダンスの詳細を明らかにしました。実験室内で詳細な観察を行ったところ、ナナホシキンカメムシは求愛行動のなかで、振動感覚、視覚、化学感覚、触覚といった多様な感覚に作用する4種類以上のシグナルを順序立てて利用している可能性が示されました。