研究概要

近藤研究室では、

近影

イラスト:ウチダヒロコ

生き物の体は、たくさんのはたらく細胞から成り立っています。それはまるで人間の社会のように様々な機能に特化した細胞が秩序立って存在し、それぞれがコミュニケーションをとりながら個体を維持しています。細胞がどうやって自らの運命を決めていくのかは、まだ解明されていない部分も多く、生物発生学の非常に興味深いトピックの1つです。とりわけ植物の細胞は、かなり自在に運命を変えることができます。例えば日本中で目にする桜ソメイヨシノは、1つの個体が挿し木によって殖えたものになります。また、みなさんの中にはスーパーで買った豆苗を切ってもう一度生えてきたものを収穫する方も少なくないかと思います。このように植物細胞の運命は柔軟でありつつも堅固さを持ち合わせているということになります。 

私たちの研究室では、新規に生物学的ツールを開発し、世界に先駆けて生命の面白い現象(特に細胞運命決定)を明らかにすることを目指しています。これからわかりやすく私たちの研究内容を簡単に紹介しますが、より具体的な内容を知りたい方はこちらをみてください。


細胞を創る!調べる! ー維管束分化誘導システム「VISUAL」

モデル植物シロイヌナズナの子葉を植物ホルモンなどを含む誘導培地に浸すと、
以下の写真のように維管束細胞を大量に創ることができます。

まさに植物体の中で起きている発生過程をシャーレの上で再現した一例です。

事務所内イメージ

植物の維管束細胞は体の奥深くに埋め込まれており、生きたままじっくりと観察をするのは非常に困難です。そこで私たちは、葉をホルモンを含む培地に浸すことでわずか3、4日のうちに維管束の細胞を高効率で作りだすことに成功しました。私たちは、このシステムをVISUALと名付けました。VISUALでは、まず光合成をしている葉肉細胞から、大きく運命が変わり維管束幹細胞が作られます。その後、維管束の道管細胞(マゼンタ)・篩管細胞(緑)が作られていきます。このように細胞運命を自在操作を目指すことで、細胞運命の決定の仕組みが徐々に明らかになってきました。


細胞の運命を観る! ー1細胞発光イメージングシステム

VISUALではどうやって細胞の運命が決められていくのでしょうか?ホタルのような発光生物がもつ発光の仕組みを利用して、細胞の運命を時間をおって撮影することに成功しました。

事務所内イメージ

葉の中にも細胞はたくさんあります。それぞれの細胞がどういう運命をたどるのかをなんと捉えられないかと思い、運命を時間をおって撮影できるイメージングシステムを開発しました。上のmovieは、VISUAL誘導時の維管束幹細胞運命のダイナミクスになります。きれいに波のように幹細胞運命が広がっていく様子がみえます。他にも2色で違う運命を標識することで、細胞が何を考えているのかを調べることができるようになってきました。


他にも

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