略歴電気・情報生命工学科 2023年 早稲田大学先進理工学部電気情報生命学科 学士修了2025年 早稲田大学大学院先進理工学研究科電気情報生命専攻 修士課程修了多細胞生物の発生や再生において重要な現象として、一種類の細胞が細胞内および細胞間のシグナル伝達に応じて、多様な細胞種へと分化していく過程が挙げられる。このプロセスは、坂道の上を転がるボールに喩えられる。坂道には下るほど溝が増えており、各細胞は代表的なボールとして、運命決定の段階ごとに分岐点（＝異なる遺伝子発現パターン）を選択しながら転がり落ちる。これは、細胞が互いに相容れない複数の遺伝子発現状態から一つを選択することによって運命が定まるという、抽象的かつ視覚的なモデルである。私は、このような運命決定の仕組みを模倣する試みとして研究を進めている。外部環境中のシグナル濃度に応じて、互いに排他的な二種類の遺伝子発現パターンのいずれか一方を選択する菌株を利用して、それを空間上に植菌することで、各菌が局所的な環境シグナルに応答して個別に発現パターンを決定し、最終的に空間全体にわたる発現パターンの自己組織化誘導を人工的に実現することを目指している。In multicellular organisms, a crucial aspect of development and regeneration is the process by which a single type of cell differentiates into diverse cell types in response to intracellular and intercellular signaling. This process can be abstractly represented by a metaphor: a ball rolling down a slope that becomes increasingly grooved. Each groove represents a branching point in cell fate, where mutually exclusive gene expression patterns are selected. As the ball progresses downward, it must choose one groove over another-just as a cell must commit to one gene expression program over competing alternatives-thus determining its fate.In my research, I aimed to mimic this decision-making process using a synthetic biological system called a “Diversity Generator” (DG). This system consists of engineered bacterial strains that, depending on the concentration of an external environmental signal, stochastically choose one of two mutually exclusive gene expression states. When these strains are spatially inoculated on the surface, each colony autonomously responds to its local environment, selecting a cell fate accordingly. Through this mechanism, the bacterial population collectively self-organizes into a spatial gene expression pattern in response to environmental cues.所属先進理工学部 電気・情報生命工学科大学院先進理工学研究科 電気・情報生命専攻Department of ElectricalEngineering and Bioscience5151Key Word 合成生物学、細胞間通信理工学術院先進理工学部・研究科 助手（任期付）Faculty of Science and EngineeringSchool of Advanced Science and EngineeringResearch Associate (without tenure)理学修士Master of ScienceSynthetic biology, Intercellular communication梅 澗MEI, JianAffiliation細胞間通信と細胞初期配置に依存した人工遺伝子回路を使った大腸菌空間パターン形成Spatial pattern formation in E. coli using artificial gene circuits depend on cell-cell communication and initial cell arrangement
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