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合成生物学分野  谷内江研究室

生命現象を探求するための合成生物学

生命現象を記録するメモリデバイスとしてのDNA

私たちの体は一つの受精卵からどのように作り上げられるのでしょうか?私たちの体を作り上げる細胞一つひとつのなかではどのような分子群が機能しているのでしょうか?

私たちが知っている全ての生命システムは、細胞を構成単位とし、それぞれの細胞では膨大な数の分子群が複雑に相互作用し、交差しながら機能しています。多細胞生物では、その発生や組織形成から恒常性を保ちつつ様々な機能を発揮するあらゆる段階で、異なる細胞群が複雑なコミュニケーションを取っています。

ところが、当然のことながら、生物学が観察できるのは、現存する対象について観察時点で生じているイベントのみであり、例えば発生した個体や悪性腫瘍をどのように観察しても、それがどのように時間発展とともに構成されたのか、それらのなかで過去に多様な分子群がどのような状態にあったのか知ることはできません。特に分子生物学は、生体試料を分子レベルで高解像度に調べることを可能にした一方で、試料をすり潰してしまうために、同一の細胞や個体について経時的発展を分子レベルで観察することができません。

私たちの研究室ではA、C、G、Tの4文字で構成され、細胞内に安定に保持されるDNAの配列が生体の恒常性を維持するためのメモリデバイスであることに注目し、様々な細胞あるいは分子イベントを細胞内の人工DNAに記録する手法を研究しています。DNAバーコード、ゲノム編集、DNAシークエンシング、データマイニングを駆使して、対象を観察するときに、そのDNAに刻まれた過去のイベント情報を取り出して解析し、これまでの生物学が迫れなかった生命現象を明らかにする技術群を開発しています。

細胞クローンや細胞系譜を追跡する技術の開発
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細胞内タンパク質間ネットワークを高速に計測する技術の開発
細胞内タンパク質間ネットワークを高速に計測する技術の開発

メンバー

  •  谷内江 望 准教授
  • 専門分野:合成生物学、システム生物学、情報生命科学
<2020年5月現在>

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