コットンにおける全体的なDNAメチル化多型の研究が複雑な形質に対するエピゲノムの貢献を明らかに 背景と研究の動機 過去数十年にわたり、全ゲノム関連解析（GWAS）を通じて、ゲノムおよび遺伝的多様性に関する研究が進められ、作物形質の変異理解に理論的基盤を提供してきました。しかしながら、DNAメチル化をはじめとするエピジェネティック修飾が作物形質の制御にどのように寄与するかについては、未だに十分に解明されていません。DNAメチル化は、シトシン（Cytosine）にメチル基を付加することで発生し、遺伝子発現の調節、ゲノムの安定性の維持、さらに多くの作物における重要な農学形質において重要な役割を果たします。これまでの研究では、ゲノムメチル化レベルの多型が生態学的適応形質に関連していることが示されてい...

深層学習を活用したタンパク質設計：条件付き拡散モデルによる機能的タンパク質配列の生成 タンパク質は生命科学研究および応用の中心的要素であり、その多様性と機能の複雑性は科学者に無限の可能性を提供します。深層学習技術の発展により、タンパク質設計は新たな高みに到達しつつあります。上海交通大学やケンブリッジ大学など複数の機関の科学者が共同で発表した研究「A conditional protein diffusion model generates artificial programmable endonuclease sequences with enhanced activity」は、「条件付きタンパク質拡散モデル」（Conditional Protein Diffusion Model、CPD...

グリオーマのトポロジー景観の解読：ネットワーク理論フレームワークに基づく研究 グリオーマ幹細胞（Glioma Stem Cells, GSCs）は、グリオーマの再発と治療抵抗性の主要な要因とされ、新しい治療法の重要な研究対象となっています。しかし、グリオーマ幹細胞がグリオーマ階層内で果たす役割についての理解が限定的であり、この理解の不足が研究成果の臨床応用を妨げています。この問題を解決するために、Yaoらの研究チームは実験データと内生性ネットワーク理論（Endogenous Network Theory, ENT）を統合し、グリオーマのエネルギー景観を記述するためのコア内生性ネットワークモデルを構築しました。本研究は、グリオーマの生物学的複雑性を明らかにし、治療戦略に新たな理論的視点を提供し...

幹細胞移植による自然老化カニクイザルの生殖寿命延長 研究背景 卵巣は女性の生殖および健康にとって重要な器官であり、卵母細胞の産生と性ホルモンの分泌を担っています。加齢と共に卵巣の機能は次第に低下し、最終的に閉経に至り、骨粗鬆症や心血管疾患、神経変性疾患といったさまざまな健康問題を引き起こします。ホルモン補充療法（HRT）は閉経の症状を緩和するために広く使用されていますが、その長期的な使用は冠状動脈疾患や浸潤性乳がん、脳卒中などのリスクを増加させる可能性があるため、安全で効果的な代替方法の探索が求められています。 近年、間葉系幹細胞（Mesenchymal Stem Cells、以下MSC）を用いた治療法が、動物モデルおよび早期卵巣機能不全女性の卵巣機能回復に成功してきました。しかし、これらの...

微流体システムに基づく体節発生モデルの研究 背景と研究動機 体節の形成は脊椎動物の胚発生で極めて重要な役割を果たし、特に胚の筋骨格系のレイアウトと機能に決定的な影響を及ぼします。体節の発生は主に、両側の原節中胚葉（presomitic mesoderm, PSM）が頭尾方向に段階的に分節し、対称の上皮体節を形成する過程によります。このプロセスにおいて、生化学的シグナル（例えば、線維芽細胞増殖因子FGFやレチノイン酸RAなど）の勾配変化や生物力学的な影響が非常に重要です。しかし、既存の多くの体節発生モデルは懸濁培養を採用しており、生化学勾配や力学信号の精確な制御が困難であり、複雑な生化学-生物力学の相互作用の研究を制限しています。 この背景から、ミシガン大学とハーバード大学の研究チームが共同で...