RIES

Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

北海道大学
電子科学研究所

LAST UPDATE 2019/06/05

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    西上幸範　Yukinori NISHIGAMI
    准教授　Associate Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    北海道大学電子科学研究所
    Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

    知能数理研究分野
    Mathematical and Physical Ethology Lab.

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    原生生物学
    細胞生物学
    細胞行動学
    Protistology
    Cell biology
    Cellular ethology
研究テーマ
Research Subject
単細胞生物の行動原理
Mechanisms of the behavior of unicellular microorganisms

研究の背景 Background

原生生物の世界は多様性に満ちている。近年の遺伝情報に基づく分類から真核生物の多様性は単細胞真核生物である原生生物によって担われている事が分かってきた。また、これらの微小生物の行動は地球環境にも大きな影響を与えるということが分かっている。そこで、これら原生生物の行動を予測することが地球環境を理解するうえで必要不可欠であるが、多様な原生生物のうちほんの少数の生物に関する情報しか人類は持ち合わせていない。

Protists, which is eukaryotic unicellular microorganisms, account for most of the diversity of eukaryotic organisms according to a recent analysis of genomic information. These microorganisms have a significant effect on the earth’s environment. To elucidate the mechanisms of the behavior of protists, which have been still unclear, is essential to understand the earth’s climate.

研究の目標 Outcome

原生生物の行動原理を生物学および物理学の観点から明らかにし、地球環境の理解に貢献することを目標とする。多様な単細胞生物の行動メカニズムを明らかにするため、特定の手法にとらわれず、細胞生物学、生化学、分子生物学、画像解析、流体力学、統計物理学といった様々な手法を用いている。

To contribute to understanding the earth’s environment, we elucidate the mechanisms of the behaviors of protists. Protists exhibit various types of acts so that we use proper methods, including cell biology, biochemistry, molecular biology, image analysis, fluid mechanics, statistical mechanics, and so on.

研究図Research Figure

Fig.1. The sliding behavior of Paramecium caudatum

(a) A kind of ciliates, P. caudatum, slide on a wall, and this behavior is advantageous to survive in nature because sufficient nutrients are accumulated near the wall. (b, c) The sliding behavior was simulated via numerical simulation. (d) We can also expect the behavior of ciliates according to their shape and the mechanosensing feature of cilia. All figures were modified from Nishigami (Commun. Integr. Biol., 11, e1506666 (2018)).

文献 / Publications

"Simple mechanosense and response of ciliate motion reveal the intrinsic habits of ciliates. "Takuya Ohmura†, Yukinori Nishigami†, Atsushi Taniguchi, Shigenori Nonaka, Junichi Manabe, Takuji Ishikawa, Masatoshi Ichikawa (†equally contributed) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 115, 3231 (2018)

研究者HP