チームリーダー
古澤力 Ph.D.

多階層生命動態研究チーム

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理論と実験から生命システムの普遍的な性質に迫る

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。

研究テーマ

数理モデルを用いた多細胞生物の発生・分化過程の解析
微生物の実験室進化実験と網羅的な表現型・遺伝子型解析による進化ダイナミクスの解明
網羅的表現型・遺伝子型解析のための解析アルゴリズム開発

主要論文

Uchida Y, Shigenobu S, Takeda H, et al.
Potential contribution of intrinsic developmental stability toward body plan conservation.
BMC Biology 20(1), 82 (2022) doi: 10.1186/s12915-022-01276-5

Furusawa C, Tanabe K, Ishii C, et al.
Decoding gut microbiota by imaging analysis of fecal samples.
iScience 24(12), 103481 (2021) doi: 10.1016/j.isci.2021.103481

Maeda T, Iwasawa J, Kotani H, et al.
High-throughput laboratory evolution reveals evolutionary constraints in Escherichia coli.
Nature Communications 11, 5970 (2020) doi: 10.1038/s41467-020-19713-w

Furusawa C, Horinouchi T, Maeda T.
Toward prediction and control of antibiotic-resistance evolution.
Current Opinion in Biotechnology 54, 45-49 (2018) doi: 10.1016/j.copbio.2018.01.026

Yoshida M, Reyes SG, Tsuda S, et al.
Time-programmable drug dosing allows the manipulation, suppression and reversal of antibiotic drug resistance in vitro.
Nature Communications 8, 15589 (2017) doi: 10.1038/ncomms15589

Horinouchi T, Suzuki S, Hirasawa T, et al.
Phenotypic convergence in bacterial adaptive evolution to ethanol stress.
Bmc Evolutionary Biology 15, 180 (2015) doi: 10.1186/s12862-015-0454-6

Furusawa C, Kaneko K.
Global relationships in fluctuation and response in adaptive evolution.
Journal of the Royal Society Interface 12(109), 20150482 (2015) doi: 10.1098/rsif.2015.0482

Kaneko K, Furusawa C, Yomo T.
Universal Relationship in Gene-Expression Changes for Cells in Steady-Growth State.
Physical Review X 5(1), 011014 (2015) doi: 10.1103/PhysRevX.5.011014

Suzuki S, Horinouchi T, Furusawa C.
Prediction of antibiotic resistance by gene expression profiles.
Nature Communications 5, 5792 (2014) doi: 10.1038/ncomms6792

Horinouchi T, Minamoto T, Suzuki S, et al.
Development of an Automated Culture System for Laboratory Evolution.
Journal of Laboratory Automation 19(5), 478-482 (2014) doi: 10.1177/2211068214521417

Ohno S, Shimizu H, Furusawa C.
FastPros: screening of reaction knockout strategies for metabolic engineering.
Bioinformatics 30(7), 981-987 (2014) doi: 10.1093/bioinformatics/btt672

Furusawa C, Kaneko K.
A Dynamical-Systems View of Stem Cell Biology.
Science 338(6104), 215-217 (2012) doi: 10.1126/science.1224311

Furusawa C, Kaneko K.
Adaptation to Optimal Cell Growth through Self-Organized Criticality.
Physical Review Letters 108(20), 208103 (2012) doi: 10.1103/PhysRevLett.108.208103