[SG3]本物を見て考えよう！：脊椎動物の胚観察から数理の可能性を探る

本企画では前年度同様、数理と生物科学との分野横断の実例を学びつつ、脊椎動物の生きた胚を観察し、発生過程で起こる様々な現象について数理モデルで説明できる可能性を議論する。具体的には、発生現象を数理的に解析した研究論文を輪読すると共に、その発生現象の「実物」を観察し、数理と生物科学との分野横断の実例を学ぶ。扱う生物は、発生過程を直接観察でき、かつ未経験者でも扱い易いニワトリ胚を予定している。

本年度注目するトピックは、組織の「硬さ」や組織にかかる「力」が発生現象に与える影響についてであり、前期には、脊椎動物の体幹部（体軸）の伸長に関する論文^[1][2]を輪読する。これらの論文では、体軸を構成する細胞集団の液体状から固体状への状態変化や周辺組織からかかる力が体軸伸長を促進することを明らかにしている。加えて、トリ胚を用いた体軸伸長の観察実験などを行う予定である。

後期には、細胞の集団移動における足場組織の硬さの役割に注目した論文^[3]などを読み、物理的な要素の測定方法や人工操作法の最新知識を学ぶ。また、トリ胚実習の一環としてトリ胚組織の硬さを測定する予定である。

[1] “A fluid-to-solid jamming transition underlies vertebrate body axis elongation, A Mongera et al., Nature (2018)”
[2] “Mechanical Coupling Coordinates the Co-elongation of Axial and Paraxial Tissues in Avian Embryos, F Xiong et al., bioRxiv (2018)”
[3] “Tissue stiffening coordinates morphogenesis by triggering collective cell migration in vivo, EH Barriga et al., Nature (2018)”