パターン形成研究室では、動物の形の謎を解きたい人、数学と生物の関係に興味のある人、新しい分野を開拓して一発当てたい人などなどの参加を歓迎します。生物系の方で、シミュレーションや数理モデルなどが「難しそう・・・」と感じてしまう方も多いかも知れませんが、反応拡散系の挙動を理解するのは、想像よりもずっと簡単です。数学としては、高校３年程度で十分で、しかも微分方程式の意味さえ解ってしまえばOKです。ワトソンクリックから５０年を経て、分子生物学的な方法論にも限界が見えてくるようになりました。数理とシミュレーションは、新しい生物学研究を開拓する力になるはずです。
何が知りたいのか？
動物の形態形成がどのようなメカニズムでおきるのかを理解しようとしています。
研究対象
ゼブラフィッシュなど脊椎動物の縞模様、骨の形、貝の巻き方 などなど
形態形成のどのような性質に注目しているか？
初期条件（プレパターン）がなく、自律的におきる形態形成現象に注目しています。発生におけるパターン形成現象の多くは、明らかに初期条件がなかったり、壊されても元に戻ったりする自律性を持っています。この自律性は、いわゆるモルフォゲンの濃度勾配説では説明できず、発生学における最大の謎として残っています。この自律性を生む原理に焦点を当てるには、プレパターンが無い現象を扱うのが便利です。魚の模様は、プレパターンの無いパターン形成現象の代表的な例です。
理論的な背景
現時点では、イギリスの数学者Alan M
Turingによって作られた反応拡散系の原理を使っています。これは、一言で言うと、化学反応の組み合わせが空間に波を発生させ、それが形態形成の位置情報として働くという大胆な仮説です。長い間、この仮説は信じられていませんでしたが、我々の研究室の研究により、魚の模様が「反応拡散波」であることが証明されています。
研究手法の特徴
注目している対象は、個々の遺伝子やシグナル伝達系でなく、細胞間の相互作用が作る「動的な挙動」です。多数の細胞の相互作用が生む複雑な挙動を、数理モデルを使って理解し、それを実験で証明しよう、というのが研究のスタンスです。
ご質問があれば遠慮なく
skondo@fbs.osaka-u.ac.jp（近藤滋）
までご連絡ください。