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研究成果

公開日:2016.04.11

植物細胞の形づくりの謎を頭蓋骨の研究が解明?
医学・植物学を数学がつなぐ「超」異分野融合研究

研究成果 医歯薬学

 九州大学大学院医学研究院の三浦岳教授と今村寿子助教の研究グループは、東京大学およびエルピクセル株式会社との共同研究で、植物の表皮細胞の複雑なかたちが形成されるメカニズムを世界で初めて解明しました。
双子葉植物の葉の表面の細胞は美しいジグソーパズル様の形をしています。研究グループは植物の細胞壁の合成-分解の分子回路を数理モデル化(※1)したところ、これまで頭蓋骨の縫合線(※2)のパターン形成に用いてきた数理モデルと全く同じであることがわかりました。この結果を基にして、九州大学の数値シミュレーション、東京大学の実験、エルピクセル社の画像解析を組み合わせ、細胞壁が一定の厚さを保ったまま湾曲構造を形成するメカニズムの一端が解明されました。このように、医学と植物学の間を数学が仲立ちをするという「超」異分野融合研究によって、これまで全く分かっていなかった植物細胞の形づくりのしくみが明らかになりました。
 この研究成果は、2016年4月7日(木)午前11時(米国東部時間)に、米国科学雑誌「PLOS
Computational Biology」のオンライン版で発表されました。

植物表皮細胞のジグソーパズルパターン

植物の表皮細胞のパターン形成と、頭蓋骨の縫合前のパターン形成

論文情報

A Theoretical Model of Jigsaw-Puzzle Pattern Formation by Plant Leaf Epidermal Cells ,PLoS Computational Biology,
10.1371/journal.pcbi.1004833

研究に関するお問い合わせ先

医学研究院 教授 三浦 岳
医学研究院 助教 今村 寿子
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