| | 植物数理モデリング（Plant Mathematical Modeling）ホームページについて |
現在、解析手法のめざましい発展とともに、分子レベルでの我々の知識は飛躍的に増大しています。しかし分子的実体を明らかにすることと、生命現象を理解することは同義ではありません。特に発生、分化、形態形成、進化などの高次の生命現象の理解において、分子的実体やそれらのネットワークを明らかにすることは現象理解の第一歩にしかすぎません。そこで生命現象を理解する手法の一つとして、数理モデル解析が今後重要になっていくと思われますし、実際そのような解析が急速に進展しています。近い将来、数理的解析が生命現象を解析する主要な方法の一つとして用いられるようになると思われます。
この潮流は当然植物科学の分野においても例外ではありません。そのような中で、現在個人として数理モデル解析に興味があったり、また数理モデル解析を自身の研究に取り入れたいと考えている方は決して少なくないと思います。そしてそのような方の中には、身近に相談できる人がなく個人レベルで悩まれている方も多いかもしれません。そこでこのホームページは植物科学の分野において、数理モデル解析に興味がある方々の情報交換の場として立ち上げました。
ご意見、ご要望、ご質問その他何でもかまいませんので、掲示板に投稿して頂くか、もしくはこのホームページの管理者（藤田浩徳： ）まで連絡してください。
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植物関係の数理モデルに関する論文を紹介しています。順次増やしていく予定です。
WUSCHEL protein movement mediates stem cell homeostasis in the Arabidopsis shoot apex. Yadav RK, Perales M, Gruel J, Girke T, Jönsson H, Reddy GV. Genes Dev. 2011 Oct 1;25(19):2025-30. SAMの制御にはWUSとCLVの相互制御がその中心にある。この関係は有名なパターン形成モデルであるactivator-inhibitor系と相同であり、CLV3は拡散性のペプチドであるのでそのinhibitorに対応すると考えられる。一方でactivatorに対応する拡散性の因子は今まで明らかにされていなかった。今回の論文においてWUS自身が細胞間を移動し直接CLV3を活性化していることが明らかとなり、activatorに対応する因子であることが強く示唆された。この実験結果をもとにした数理モデル解析を行っているが、WUSの自己活性化制御がなく、あらかじめorganizing center（WUSの発現部位）での発現因子（サイトカイニンシグナリング）を設定しているので、このモデルはいわゆるTuringパターンではなく従って自己組織的なパターン形成ではないことに注意が必要である。(H.F)
The filling law: A general framework for leaf folding and its consequences on leaf shape diversity. Couturier E, Courrech du Pont S, Douady S. J Theor Biol. 2011 Nov 21;289:47-64. 多くの植物の葉は幾何学的な規則性を思わせる美しい形をしている。しかし実際そこにどのような幾何学的規則が潜んでいるかを明確に示した研究例は少ない。中でもローブのある葉（モミジなど、大きな切れ込みのある葉）のローブ同士のサイズ比、切れ込み同士の深さと角度の関係には系統的にかなり離れた種でも、一定の規則性があるような印象を受ける。この論文では、葉のローブに見られるこれらの規則性が、折った紙をハサミで直線的に切った場合の規則性と同じであることを端的に示している。この幾何学的規則は、芽の中の狭い空間に葉を最大限詰め込むのに適した規則であり、実際の植物の芽を観察すると葉が高度に折り畳まれて芽の内部を満たしている。これらの事実から、植物が芽の中に葉を上手く詰め込むための形態形成メカニズムを進化させてきたことが示唆されている。(T.T.)
Model for the regulation of Arabidopsis thaliana leaf margin development.
Bilsborough GD, Runions A, Barkoulas M, Jenkins HW, Hasson A, Galinha C, Laufs P, Hay A, Prusinkiewicz P, Tsiantis M.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 22;108(8):3424-9.
シロイヌナズナの葉の鋸歯パターンのモデルで、２つのフィードバック制御を取り込んでいる。まずauxin-PINダイナミクスにより、葉の周囲に周期的なオーキシンのパターンをつくる。しかしこれだけでは細胞分裂による葉の伸長によってパターンが動いてしまうので、パターンを安定化させるためにauxinとCUC2の相互作用を利用している。(H.F.)
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2012. 9.16 植物学会シンポジウム「形態形成への数理的アプローチ」
2011. 6. 8 ホームページ公開
2010.11.4 ホームページたちあげ
2010. 9. 9 植物学会関連集会「数理モデル解析勉強会」
2010.3.20 植物生理学会シンポジウム「数理モデルを通して植物を理解する」
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