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パターン形成研究室では、動物の「形」ができる原理を解明しています。研究対象は、魚の縞模様、ヒレや骨、昆虫(カブトムシ)の角などを、分子遺伝学と数理シミュレーションを駆使して解明していきます。興味のある方は、是非、HPのコンテンツをお楽しみください。

News

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2021年9月16日 15:00:00

中川さんの論文が、Dev. Biol.誌に掲載されました。ゼブラフィッシュのヒレ形成におけるコラーゲン結晶の役割を明らかにする研究です。

2021年7月15日 15:00:00

足立君の論文が、Scientific Reports誌に掲載されました。これは、カブトムシの太い幼虫が、固い土を掘るときに、大車輪回転という技を使うことを発見したユニークなものです。

2021年6月15日 15:00:00

坂下さんの論文が、J.Comp.Biol.に掲載されました。脊椎骨の3D形態を計算力学で再現する画期的なアイデアを紹介しています。

2021年3月26日 15:00:00

坂下さんが、博士号を取得しました。4月から、東京理科大学で助教として研究を続けます。

2021年3月23日 15:00:00

飛石さん、ラムリ君が修士号を取得しました

2021年1月16日 15:00:00

大学院生の松田さんの論文が、Scientific Reports誌に掲載されました。

​進行中の研究プロジェクト

模様と進化の関係

黒い斑点と白い斑点の魚の雑種を作ると、面白いことに迷路模様の魚になります。これは、模様が「反応拡散波」であることから数学的に予想できるのです。この現象が、新しい種を進化させる原動力になっていることが解りつつあります。

脱皮による変身メカニズム

昆虫は、脱皮の際に大幅に形態を変えます。その秘密は、あらかじめ完成品(脱皮後のクチクラ)をしわくちゃに折りたたんだ状態で作り、それを一気に膨らます、という驚きの仕組みです。しかし、そのためには、膨らませた時に正しい形になる構造を「折りたたんだ状態で作る」必要があります。そんなことがどうやったらできるでしょうか?

器官の大きさを決める原理

体のプロポーションを維持するには、各部位の大きさを正確に決める必要があります。どうやって?? ゼブラフィッシュのヒレとヒレ骨の長さを変える遺伝子の研究から、その実態に迫っています。

骨3D形態の計算理論

骨の主な機能は、体にかかる物理的な力を受け止めることであり、その形は、力に対して最適化している必要があります。外力に対して、最適な形態を導く工学的な計算手法(トポロジー最適化)魚の脊椎構造に応用することで、骨の外形にかかる力と3D形状の関係について調べています。

皮膚模様ができる原理

動物の皮膚には、複数の種類の色素細胞(色が異なる)があり、互いに影響し合うことで、波が生じるように、等間隔に並びます。それが縞模様です。波を作る細胞間相互作用の解明をすることで、模様形成原理の完全な理解を目指しています。

魚のヒレの形態形成原理

魚のひれの先端部では、コラーゲンの槍状の結晶がつくられ、それが束ねられたのちに、そこにカルシウムが沈着し、骨ができます。この現象は、鉄筋コンクリート造りの建築に似ており、そこで「作業員」のように働く細胞の様子が解ってきました。今までの発生研究が想定していなかった形態形成原理が見つかりつつあります。