【回答】

 

★グループ8　　**************************************************************************************

発生と分化は様々な成長因子及びシグナルのネットワーク

これを理解するには、

・網羅的解析

各時期・組織で発現している遺伝子・タンパク質を調べる。 （マイクロアレイ、定量的解析）

↓

タンパク質間の相互作用を調べる。　（FRET）

↓

相互作用の順序を調べる。　（ノックアウト、GFPトランスジェニック）

 

・さらに簡潔に、かつ詳細を知るには実際に見てみる。

極低温電子顕微鏡…いまはまだ分解能が低く、分子間を見られるかわからない。

 

★グループ9　　**************************************************************************************

・zebrafishでimagingをする。

受精から観察可能、組み合わせを変えてimaging（3〜5つ）

 

・分化発生に必要な最小ゲノムセットを作る → 遺伝子を足したり、引いたり…

 

・ES cellから分化の過程を追う。

問題点 ： 組織間の同調は見られない。

受精卵からの発生分化をミミックしているか？

 

★グループ10　　*************************************************************************************

問題は2つの解釈が可能

1 ： 発生・分化に関して、生体がとる戦略にどのようなものがあり うるか？

2 ： どうやったら発生・分化の全貌を明らかに出来るか

→とりあえず2を意図しているものとした

 

解答としては、

・各時期における全体の遺伝子の発現レベルをしらべてクラス 分けを行う。

たぶんこれはできそう（濱田研高岡）　

→　じゃあ、つまらないのでこれは忘れよう

 

そこで話題をかえる

各個人ならこの問題にどう取り組むか

・ モデルシミュレーション

・ 共通の、根本的な法則性をみつける

・ １分子単位でkeyになるものをさがす

→これらができたとして機能の説明はつくのか？全貌を知ったと 言えるか？

 

Question 1　：　そもそも全貌って何だ？

時計を例にする。

目の前にある時計、これの全貌を明らかにするには？

・ 同じように動くものをつくることができれば、作ったものと同 じようなsystemをとりうるといえるのでは。

→それは全貌がわかったといえるのか？可能性でしかないので は。

 

・ では分解して組み直そう

→そもそも部品を組み合わせただけで、動作原理も理解しないと 全貌とはいえない。

→機能単位で細かく調べれば動作原理を調べることができるか も。

 

・ 一度理解してから、予想と実際の照らし合わせを行う。

→機能単位がなかったらどうか。どの一部分もないと全体が動か ないような構造だったら？

→機能単位でわけられないようなら無理だ。

 

・ とりあえず機能単位でわけられると仮定。

→実際の生体を考えたら、一見ムダな機能も多いはず

→他がなくなったとき等に補う機能があるかも。通常わからな い。

→このようなムダな機能はどうやったらわかる？

 

・ そこまで見る必要あるのか？本質的ではないのでは

→しかし全貌を明らかにするには、と問われている。

→まずは本質を知ろう

 

Answer 1  ： 本質 ＋ (一見)ムダ ＝ 全貌

 

Question 2 ： 発生・分化の本質とは？

様々な機能があるが、その中でも「幹(＝本質の中の本質)」をしることから。枝葉はその後にしよう。

・ 幹は何だ？

分化と未分化の繰り返し

2つの性質を持つこと

もどらないこと

（性質が）かわること

★何がかわれば分化と呼べるのか？

 

Answer 2 ： なし。時間がなかったので以下へ

 

Question 3 ： 結局どうしたらいいの？

・ 数をこなす、モデル、組み立てる、などなど

 

発生・分化はいろいろなnetwork、interactionがからみあっている

→ミクロなひとつひとつをマクロにみてやれば？

→ひとつひとつをみていくのはむずかしいが、結局力技。

           要素単位に落と して、分子全部の関係を明らかにしよう

           その上で、機能 単位、性質の組み合わせを調べていこう

 

・ characterがわかっただけではだめ。

どういう因子があるか、だけではなく、それらがどのような機 構をもっているのか。

例えば力学的なinteractionまでわからないと気持ち悪い。わかった気がしない。

 

Answer 3 ： 急がば回れ

1. １分子計測を用いてdirectに個々の分子を調べてやる

2. フローサイトメーターと１分子計測を組み合わせ、多量な分子 を同時計測

3. バイオインフォマティクスによる得られた多量なデータを元に シミュレーション

 

課題 ： 細胞外とのinteractionはどう調べる？

 

★グループ11　　*************************************************************************************

生物の発生・分化にともない細胞の状態が変わるといわれてい る。

“どのくらい違うのか？” “なぜ違ってく るのか？”は分からない。

 

 

 

 

・ 実験的手法を用いた細胞状態を定量的に比較解析する

・ シュミレーションにより重要な本質を探る。

この2面よりアプローチする。

 

1 . 各発生段階にお ける各細胞の状態を1細胞レベルで網羅的に定量解析する。

ex トランスクリプ トーム（ジーンチップ）、プロテオーム（2D gel electrophoresis）、メタボローム（各種クロマトグラフィー）

ここで得られた結果を時空間的に異なった細胞間同様と思われ る細胞間で比較し、相関をとることで、どれくらい異なっているかを定量的に解析する。

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                他 に

移植実験による

                                                                                                                定 性解析

 

 

2 . 入力情報と出力 との対応関係を列挙する

3 . プログラム作成 及びシュミレーション

ex. sox2が発現している細胞でCa²⁺が上昇すると神経突起が 伸びる

DNAポリメレースを発現して いない細胞でCa²⁺が上昇すると細胞が死ぬ

などの例を文献的、実験 的あるいは過程として考えに入れる。

 

 

4 . 1と3の対応を調べる。

実験的検証とシュミレーション…ノックアウトマウス、トランスジェニックマウス、微量細胞内 注入などにより初期条件を人為的に操作し、出力を見る（モデルとの整合性）