【研究分野】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理

【研究領域課題番号】15H05746 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生命現象の物理 / 進化 / マクロ状態論 / １細胞計測 / ゆらぎ

【研究成果の概要】

理論、進化シミュレーション、および大腸菌の適応、進化実験により、細胞のみたすべき、揺らぎと応答の普遍法則を求め、定量的な生命状態論の構築を行った。具体的に、細胞の成長揺らぎと増殖の関係、増殖と死の間の法則、頑健性の帰着としての表現型の低次元拘束、適応と進化における表現型の比例変化法則などを明らかにし、さらに大腸菌の抗生物質耐性の適応、進化実験においても検証した。また機能と情報の分離に関する分子生物学のセントラルドグマを対称性の破れから導いた。

【研究の社会的意義】

生命科学において膨大なデータが得られている現在、そこから「生命とは何か」の答えにつながる、生命状態論を構築することは国民の知的、文化的要請に答えるものであり、実際、本成果をまとめた著「普遍生物学」は好評裡に受け入れられている。細胞適応の定量的記述はその増殖、生存の制御にもつながり、表現型進化の方向性の発見とその記述は、進化の描像の革新だけでなく進化工学としても意義がある。一方、細菌の抗生物質への順応や進化による耐性の理解は医学的にも重要な成果である。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31

【配分額】182,520千円 (直接経費: 140,400千円、間接経費: 42,120千円)