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生命機能科学研究センター多階層生命動態研究チーム

チームリーダー古澤力（Ph.D.）

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研究概要

本研究チームでは、理論的研究と実験的研究の双方から、分化や進化といった複数の時間・空間スケールを持つ生命ダイナミクスの理解を目指しています。具体的には、微生物の実験室進化系と網羅的な表現型・遺伝子型解析を組み合わせることにより、環境変化に対する応答・適応・進化という異なる時間スケールを持つダイナミクスの絡み合いを解析し、それらが安定に進むための原理を探求します。また、発生ダイナミクスの数理モデルを用いて、細胞間の相互作用がどのようにして安定かつ多様な状態からなる細胞社会を築くか、それをもたらす細胞内・細胞間のダイナミクスがどのような性質を持つかを解析します。

キーワード

生物物理学
進化実験
計算機シミュレーション
理論生物学

主要論文

1.Horinouchi, T., Sakai, A., Kotani, H., Tanabe, K., et al.:
"Improvement of isopropanol tolerance of Escherichia coli using adaptive laboratory evolution and omics technologies"
Jour. Biotech.. 225, 47-56 (2017)
2.Yoshida, M., Reyes, S.G., Tsuda, S., Horinouchi, T., et al.:
"Time-programmable drug dosing allows the manipulation, suppression and reversal of antibiotic drug resistance in vitro"
Nat. Commun. 8, 15589 (2017)
3.Horinouchi, T., Suzuki, S., Hirasawa, T., Ono, N., Yomo, T., et al.:
"Phenotypic convergence in bacterial adaptive evolution to ethanol stress"
BMC Evol. Biol. 15, 180 (2015)
4.Furusawa, C. & Kaneko, K.:
"Global relationships in fluctuation and response in adaptive evolution"
Journal of the Royal Society Interface 12, 20150482 (2015)
5.Kaneko, K., Furusawa, C. & Yomo, T.:
"Universal Relationship in Gene-Expression Changes for Cells in Steady-Growth State"
Phys. Rev. X 5, 011014 (2015)
6.Suzuki, S., Horinouchi, T. & Furusawa, C.:
"Prediction of antibiotic resistance by gene expression profiles "
Nat. Commun. 5, 5792 (2014)
7.Horinouchi, T., Minamoto, T., Suzuki, S., Shimizu, H. & Furusawa, C.:
"Development of an Automated Culture System for Laboratory Evolution"
Jala 19, 478-482 (2014)
8.Ohno, S., Shimizu, H. & Furusawa, C.:
"FastPros: screening of reaction knockout strategies for metabolic engineering"
Bioinformatics 30, 981-987 (2014)
9.Furusawa, C. & Kaneko, K.:
"A Dynamical-Systems View of Stem Cell Biology"
Science 338, 215-217 (2012)
10.Furusawa, C. & Kaneko, K.:
"Adaptation to Optimal Cell Growth through Self-Organized Criticality"
Phys. Rev. Lett. 108, 208103 (2012)