発生動態研究チーム

受精卵と呼ばれる一つの細胞は細胞分裂を繰り返して様々な機能を持つ細胞を作り、それらが特定の位置に配置されることにより、複雑な構造を持つ器官や個体が作られます。このような時間的空間的に動的な過程のメカニズムを理解するためには、現象の定量化と数理モデル化、計算機シミュレーションを組み合わせた定量的・計算科学的解析が必要です。当研究チームは、分子細胞生物学、生物物理学、ゲノム科学、計算科学、数理科学等の技術を融合し、線虫C. elegans胚をモデル系として、多細胞生物の発生のメカニズムを解明するための定量的・計算科学的解析技術を開発します。また、これらの技術をマウス胚等に応用して動物の発生メカニズムの解明に貢献したいと考えています。

研究テーマ

• 大規模な動態計測データを利用した発生のシステム解析
• 発生の数理モデルの構築
• 発生動態の定量化技術の開発
• 生命動態システム科学のデータベースの統合化

主要論文

1. Kyoda, K., Adachi, E., Masuda, E., Nagai, Y., Suzuki, Y., Oguro, T., Urai, M., Arai, R., Furukawa, M., Shimada, K., Kuramochi, J., Nagai, E., Onami, S.:
   "WDDD: worm developmental dynamics database"
   Nucleic Acids Res. 41, D732-737 (2013)
2. Fujita, M., Onami, S.:
   "Cell-to-cell heterogeneity in cortical tension specifies curvature of contact surfaces in Caenorhabditis elegans embryos"
   PLoS One 7, e30224 (2012)
3. Fujita, M., Onami, S.:
   "Estimating intercellular surface tension by laser-induced cell fusion"
   Phys. Biol. 8, 064001 (2011)
4. Kyoda, K., Baba, K., Kitano, H., Onami, S.:
   "A proof of the DBRF-MEGN method, an algorithm for deducing minimum equivalent gene networks"
   Source Code Biol. Med. 6, 12 (2011)
5. Kimura, A., Onami, S.:
   "Modeling microtubuel-mediated forces and centrosome positioning in Caenorhabditis elegans embryos"
   Methods Cell Biol., 97, 437-453 (2010)
6. Hamahashi, S., Kitano, H., Onami, S.:
   "A system for measuring cell division patterns of early Caenorhabditis elegans embryos by using image processing and object tracking"
   Systems Comput. Jpn., 38(11), 12-24 (2007)
7. Kimura, A., Onami, S.:
   "Local cortical pulling force repression switches centrosomal centration and posterior displacement in C. elegans"
   J. Cell Biol., 179, 1347-1354 (2007)
8. Hamahashi, S., Onami, S., Kitano, H.:
   "Detection of nuclei in 4D Nomarski DIC microscope images of early Caenorhabditis elegans embryos using local image entropy and object tracking"
   BMC Bioinformatics 6, 125 (2005)
9. Kimura, A., Onami, S.:
   "Computer simulations and image processing reveal length-dependent pulling force as the primary mechanism for C. elegans male pronuclear migration"
   Dev. Cell 8, 765-775 (2005)