2020年09月02日

東大など「細胞のばらつきはノイズではなく情報」

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：東京大学

東京大学 大学院理学系研究科の黒田真也教授らは2日、広島大学、九州大学などとの共同研究により、細胞ごとの応答のばらつきが存在することによって、組織の応答をより正確制御することが可能になっていることを明らかにしたと発表した。 細胞は外部環境の刺激に応じて応答を制御し環境に適応しているが、応答にはノイズが加わるため応答を正確に制御できない可能性がある。ノイズが加わる中でどれだけ正確に応答が可能であるかを評価するためには応答のばらつきを求めて情報理論解析を行う必要がある。しかし、従来の研究では異なる細胞の応答が混在する中でばらつきを求めていたために、細胞ごとの応答のばらつきなど細胞内変動を分離して解析することができなかった。その結果、細胞内変動だけでなく細胞間変動もノイズとして扱われてきた。 今回研究チームは、マウス骨格筋系培養細胞C2C12や単離筋線維に対して、反復して刺激を加えることにより細胞内変動と細胞間変動を分けて計測することに成功した。そして、多細胞の応答を足し合わせて組織としての応答を考えた場合に、細胞間変動によって刺激強度の違いを細かく区別できるようになるため、かえって正確な応答制御が可能なことが明らかになった。 細胞のばらつきを利用して情報を正確に伝達する設計思想は、デバイスのばらつきを避けて情報を正確に伝達する人工システムの設計思想と根本的に異なる。生物に学ぶばらつきを利用した情報伝達システムを実現すれば、デバイスのばらつきを避けるコストを考慮せずに正確な情報通信が可能となることが期待できる。 東京大学 : ホームページ　 https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2020/6977/