生物学専修における研究内容
生物学専修は、生態系、個体、細胞、分子の各レベルにおいての生命現象の理解することにより、地球生態系における様々な生物の多様性とそれらをつなぐ共通メカニズムを明らかすることを目的としています。分子から地球生態系まで幅広い空間スケールを研究対象とする８つの研究室において、卒業研究および大学院の研究を遂行することになります。
研究室の紹介
- 伊藤悦朗研究室（物理生物学分野）
- 大山隆研究室（分子遺伝学分野）
- 加藤尚志研究室（分子生理学分野）
- 小泉博研究室（環境生態学分野）
- 園池公毅研究室（植物生理学分野）
- 筒井和義研究室（統合脳科学分野）
- 富永基樹研究室（統合細胞生物学分野）
- 花嶋かりな研究室（発生生物学分野）
生物は力、熱、電磁波など多くの物理量をうまく利用して生きています。逆に言えば、それらの物理量によって規定される物理法則によって支配されているともいえます。私たちの研究室では、これらの物理量の変化に最大限の注意を払いながら生物を眺める姿勢を、研究の根底に置いています。実際の研究課題は次の３点です。（１）タンパク質の超高感度測定法の開発；（２）スローエイジングの研究；（３）軟体動物腹足類の学習記憶の研究です。ご興味のある方は、是非、伊藤研ホームページに遊びに来てください。
ヒトの体細胞の核には、連結すると2 mにもなるDNAがきちんと収納されています。そして、各細胞のなかでは、必要な遺伝情報が必要な時に必要なだけ取り出されて利用されています。まさに神業です。ヒトに限らず真核生物では、同様のゲノム収納と遺伝子発現の制御が行われています。我々は、その不思議を解明するためにさまざまな研究を行っています。さらに、生物の環境応答と遺伝子進化の関係についても研究しています。詳しい研究内容は大山研ホームページをご覧ください。
多くの生物種に共通に存在する重要な細胞、血液細胞（血球）は「幹細胞」を共通の源にして毎日数千億個も造られ、そして破壊されていきます。造血の仕組みの解明は、新たな医療に貢献するとともに、基礎生物学の視点においても大変興味深い研究対象です。当研究室ではどのような分子の、どのような作用により造血が制御されているのか？細胞の増殖と分化はどのような機構で調節されているのか？造血を解析するためにはどのような工夫が必要なのか？個体・細胞・遺伝子・蛋白質を解析対象にして、これらの課題に取り組んでいます。詳しい研究内容は加藤研ホームページをご覧ください。
近年、地球環境の悪化が顕在化し、大きな社会問題となっています。しかし、このような環境問題はある日突然現れるのではなく、地域における物質循環の遅滞過剰、あるいは生態系機能の弱体化によってもたらされているのです。このような現象を理解するためには、生態系を構成している生物と環境との関わりを科学的な視点から解明する必要があると考えます。現在は、(1)冷温帯落葉広葉樹林および針葉樹林の炭素循環の機構の解明、(2)放牧草原における温室効果ガス（二酸化炭素・一酸化二窒素・メタン）の固定・放出機構の解明、などの研究テーマに焦点を当てています。詳しい研究内容は小泉研ホームページをご覧ください。
光合成は、光のエネルギーを用いて二酸化炭素を有機物に固定する反応です。光合成は植物を底辺とした食物連鎖を通して地球上のほぼ全生物をエネルギー的に支えるばかりではなく、約３０億年前に出現したと考えられる酸素発生型の光合成生物シアノバクテリアによる大気中への酸素の放出を通して現在の地球環境を成立させました。私たちの研究室では、光合成の環境応答について主に研究をしています。植物においては、環境要因として光が極めて重要な意味を持っていて、温度や、降雨、乾燥といった光以外の環境要因を扱う場合も光環境と光合成の応答を避けて通れません。私たちは、このような植物と光環境の関わりを、光合成の機能的側面に注目して研究しています。詳しい研究内容は園池研ホームページをご覧ください。
「脊椎動物の生体調節、本能制御、学習・記憶などの脳制御システムの理解に向けた総合脳科学」を実施しています。脳を分子、細胞、神経回路の各レベルで解析し、まず重要な脳内分子を同定。続いて、生体調節、本能制御や学習・記憶に脳分子がどのような脳細胞とかかわり、どのようなネットワークを形成しているか、などを解明し、その理論体系を作り上げることを目標にしています。具体的には、記憶・学習と本能制御に着目した新規脳分子、ニューロステロイドの合成と作用に関する研究と、生体調節に着目した新規ニューロペプチドの同定と作用に関する研究を展開しています。 詳しい研究内容は筒井研ホームページをご覧ください。
自由に移動できる動物に対して，植物は根を下ろした場所から生涯動くことができません。そのような植物の細胞内を顕微鏡でのぞいてみると，「原形質流動」と呼ばれる非常に活発な細胞内運動が観察できます。原形質流動は細胞骨格（アクチン）の上をモータータンパク質（ミオシン）が運動することにより発生し，様々な植物機能の制御に関与していることが示唆されています。しかしながら，植物の細胞内輸送に関しては多くの謎が存在します。私たちの研究室では，細胞生物学・分子生物学・ライブイメージングなどの技術を駆使し，植物独特の細胞内輸送の仕組みを解明していきます。最終的には，植物の成り立ちを，分子から個体レベルまで"統合的"に理解することを目指し研究を進めています。詳しい研究内容は富永研ホームページをご覧ください。
発生は少数の幹細胞が分裂と分化を繰り返すことで複雑かつ再現性の高い組織をつくりあげていく、ダイナミックなプロセスです。脳をつくる幹細胞は、各組織幹細胞の中でも時間や環境に対する感受性が高いことが知られますが、時空間情報がどこで生み出され（コーディング）、どのように細胞のふるまいに変換されるのか（デコーディング）についてはまだよくわかっていません。当研究室では大脳皮質を主なモデルシステムとして、時空間制御のメカニズムを分子、細胞、組織の多階層間で解析することで、発生プログラムを担う新たな機構を探索し、その動作原理を明らかにすることを目指しています。研究内容にご興味のある方は是非花嶋研ホームページをご覧ください