細胞遺伝子工学 法面緑化の現状をヨモギの集団遺伝構造から解明
緑化によく用いられる在来種ヨモギについて、日本各地の自生地や緑化地で採取した個体と、2種類の中国産緑化種子から育成した個体について、遺伝的および形態的変異を評価しました。
東北大学
細胞遺伝子工学 
細胞遺伝子工学 NIESカルチャーコレクションのシアノバクテリアの網羅的かつ高精度なゲノム解析に成功
NIESが保管する28株のヘテロシスト形成株と3株の非形成株,あわせて31株のシアノバクテリアの高精度なゲノム情報の整備に成功しました。ゲノム解析株はNIESカルチャーコレクション(国立環境研究所 微生物系統保存施設),ゲノム情報は国立遺伝学研究所の参画する国際データベースをそれぞれ通じて全世界に公開されています。
生物工学一般 泳ぐ微生物が海まで流されない理由 ～SDGsに欠かせない小さな生物たちの振る舞いを解明～
単細胞の繊毛虫テトラヒメナが水中の構造物付近で走流性を示す機構を明らかにしました。流れ場でのテトラヒメナの動きを顕微鏡観察することに加え、実験結果に基づく流体シミュレーションを行いました。構造物付近で流れに逆らう行動は「推進力を生み出す繊毛の機械的な刺激応答特性」と「細胞形状」という単純な2つの要素だけで説明できることが明らかになりました。
医療・健康 体内で放射線がん治療を行う「アルファ線内用療法」に必要な材料、アクチニウム225の高効率・高品質な製造技術を世界で初めて確立
放射線がん治療法の一つであるアルファ線内用療法に必要な、アクチニウム225(以下、アクチニウム)を、高効率・高品質に製造可能な技術を世界で初めて確立しました。
有機化学・薬学 HIVは宿主(ヒト)のRNA修飾を悪用して感染・増殖する ～新しい戦略の抗ウイルス薬の開発に期待～
ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)がヒト細胞で感染/複製する際に、ヒトのトランスファーRNA(tRNA)の修飾を利用する2つの仕組みを解明した。1つ目は、HIV-1のゲノム複製時の役割としてヒトのリジンtRNAの58塩基目と54塩基目のメチル化修飾が、HIV-1ゲノム複製に必要な逆転写の適切な位置での停止に重要であること。2つ目は、HIV-1たんぱく質とウイルス粒子の合成においても、tRNA 58塩基目のメチル化機構が重要であることを発見した。
医療・健康 AIによる重症薬疹の早期画像診断
ディープニューラルネットワークを応用したAIによるスティーブンス・ジョンソン症候群/中毒性表皮壊死症の早期画像診断法を開発した。本検査法によって皮膚病変部のデジタル写真から致死率の高い重症薬疹を早期に診断できるようになる可能性がある。
医療・健康 腸管と乳腺はつながっている! ～腸内微生物が母乳中の抗体産生を促す～
母乳中の抗体(免疫グロブリン)が作られるメカニズムを明らかにした。母乳中の抗体は、形質細胞(リンパ球の一つであるB細胞より分化した細胞)から分泌され、母子移行されるタンパク質の一つです。母乳中の抗体産生に関わる形質細胞の大半は、乳腺から遠く離れた腸管に由来していることを明らかにした。
有機化学・薬学 二次元膜粘性の分子論的起源を解明～創薬及び生体膜などの機能制御への応用の可能性～
脂質分子の尾部(疎水性の炭化水素鎖)の運動を中性子とX線分光法で観察することにより、モデル生体膜の粘度を測定する新しい方法を開発した。さらに、膜粘性の分子的起源は脂質分子が周辺の分子との相互作用によって受ける脂質分子間の摩擦であることが実証された。
細胞遺伝子工学 国際連携で挑むタマネギゲノム解読～経済的に重要な高等植物種の巨大なゲノムを読み解く～
シャロットとタマネギの倍加半数体間のF2分離集団等を用いて次世代シーケンサによる発現遺伝子の網羅的解析を実施した。約4,400個の発現遺伝子を8本の染色体に対応した遺伝地図上に整列化させることに成功した。
有機化学・薬学 メラトニン受容体のシグナル伝達複合体の構造を解明
睡眠薬ラメルテオンとGiタンパク質三量体が結合したメラトニン受容体MT1のシグナル伝達複合体の立体構造を解明することに成功した。受容体の活性化に重要なラメルテオンとの相互作用を特定した。さらに、他のシグナル伝達複合体との構造比較から、Gタンパク質の共役選択性を特徴づける受容体の細胞内側の空間的な特徴を見出した。
生物化学工学 光照射により局所脳内血流を操作する技術を開発～血流と神経活動と行動の三者を結ぶ基礎データを公開～
光照射によって脳内局所血流を自由に増加・減少できる操作技術を開発し、マウスに実装した。光操作の結果、脳血流が時間経過とともにどのように変化するか（タイムコース）、かつどのような空間的な広がりを持つのかを具体的に示し、人為的に操作された脳内血流変動が神経活動やマウスの行動に反映される具体例を示した。
医療・健康 表情から感情を読み取る過程を神経回路モデルで再現
生体脳を模倣した神経回路モデルに人間の表情変化を予測するような学習をさせたところ、自然発生的に感情ごとのカテゴリが形成されることを明らかにした。