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はじめに システム生物学(systems biology)が提唱され(1998年)てすでに25年が経過しました。 諸外国をみると例えばUKなどではsystems biologyやその派生分野 (例えばsystems immunology)が比較的頻繁に使われ分野名として根付いているようであるのに対し、日本ではシステム生物学を標榜する研究室は思ったよりも少ないです。一方で、システム生物学が目指した研究の方向性は、定量生物を始めとして国内においても自然に受け入れられ普及しています。つまり名実でいえば実は十分伴っているように見受けられます。そして、新たにシステム生物学入門の教科書が出版されたように、若い世代にはそれ以上の世代(2023年現在40, 50代の世代)と比較して、システム生物学という語に良い意味でも悪い意味でも特別な印象は持ってないように見受けられます。 システム生物学の黎明期からこの

九州大学、葉脈を輸送ネットワークと捉える数理解析で「かたち」の規則性と多様性を発見 大学ジャーナルオンライン編集部 九州大学大学院一貫性博士課程2年の岩政公平氏と同大学の野下浩司助教らの研究グループは、葉脈の「かたち」の規則性と多様性をデータに基づき特定することに成功した。 本研究では、画像解析と深層学習、形態測定を組み合わせた簡便かつ高効率なフェノタイピング法を新たに開発した。深層ニューラルネットワークモデルにより画像から葉脈のみを抽出し、グラフに変換することで、ネットワーク特徴量の算出が可能となる。この数値データを用いて、階層的で複雑な葉脈構造の数理解析を行い、葉脈の「かたち」の規則性と多様性の特定を試みたという。 研究グループは、5種479枚の葉標本と、国立科学博物館葉脈標本データベースに含まれる5属328枚の染色標本に、開発したフェノタイピング手法を適用した。その結果、葉脈の「かた

ホーム 研究成果 プロテインノックダウン技術の確立に一歩近づく ――花を葉化する細菌タンパク質「ファイロジェン」の 花形成タンパク質認識機構を解明―― 発表者 東京大学大学院農学生命科学研究科 北沢 優悟 (特任助教) 岩渕 望 (特任研究員) 前島 健作 (准教授) 発表のポイント ファイトプラズマの分泌するタンパク質「ファイロジェン」は、植物のMADS転写因子 (花を咲かせる因子) に結合し、分解することで花を葉へと変化させます。 ファイロジェン内のMADS転写因子との結合領域が、スクリーニング実験とAIによる複合体構造予測の併用により明らかとなりました。 本領域を改変することで、標的タンパク質を自由に制御し分解する (プロテインノックダウン) 技術の開発につながります。 発表内容 図1:ファイトプラズマに感染し「葉化病」を発症したアジサイ (右) 病原細菌ファイトプラズマは植物タンパ

動物の体に小型機器を取り付け、行動を調べる「バイオロギング」という調査手法がある。最近はＡＩ（人工知能）を搭載した記録装置の登場など、技術や独自のアイデアを生かした研究が生まれている。バイオロギングにまつわる最新の取り組みをのぞいてみた。 ●記録装置に迫力映像 青森県八戸市の蕪島（かぶしま）に生息するウミネコ。海上を飛行し、海に浮かぶ仲間のウミネコを見つけると勢いよく襲いかかり、くちばしで魚を奪い取った。わずか数秒の出来事だった。映像には襲われる直前の驚いたような仲間の姿も残されていた。 これは名古屋大と大阪大の研究者らによるＡＩ搭載の小型記録装置がとらえた「労働寄生」と呼ばれる行動の一部だ。腹部から撮影された映像は迫力があり、海上で虫を捕まえる姿など、これまで観察が難しかった行動も記録した。成果は１０月、英科学誌「コミュニケーションズバイオロジー」（電子版）に掲載された。

理化学研究所バイオリソース研究センター植物ー微生物共生研究開発チームの市橋泰範チームリーダーなどを中心とする共同研究グループは、農業生態系における植物ー微生物ー土壌の複雑なネットワークのデジタル化に成功した。これまで熟練農家の経験として伝承されてきた高度な作物生産技術を、科学的に可視化できるようにした。 研究成果では、化学肥料に頼らず有機態窒素を活用することで、持続可能な作物生産が可能であることを示している。環境共存型の新しい農業に向け、持続的な作物生産の実現に貢献することが期待できる。 共同研究グループは、農業現場でのマルチオミクス解析により農業生態系のデジタル化に着手。この結果、農業生態系は作物が示す特定の形質（収量や品質など）と、特定の微生物種や土壌成分で構成された複数のモジュールにより、ネットワークを形成していることが明らかになった。 また、有機農法の一つである太陽熱処理により植物

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農業生物資源研究所は7日までに、田植えをしてからイネが実るまで、葉に関するほぼすべての遺伝子の働き具合を予測するシステムを開発したと発表した。1日分の気象データと田植え後の日数、時刻を入力すれば、遺伝子がどの程度働いているかがわかる。肥料や農薬の散布時期を最適化して、米の収穫量の増加につながると期待される。2008年に茨城県つくば市内の水田で日本晴という品種の米を育てた。田植え直後からイネが