-
セミナー情報seminar
-
不定期に外部研究者によるセミナー(複雑系生命システム研究センターセミナー)を行っています（生物普遍性研究機構のUBIセミナーとの共催が多いです）。
Q-bio Days 2024 1st WS
International Workshop on Multi-scale Biological Plasticity
Date：8th January 2024
Place：Institute of Industrial Science (IIS), the University of Tokyo Convention Hall (An Block, 2nd floor) (map)
This workshop aims to bring researchers from diverse fields together who are interested in biological plasticity. One of the key features of biological systems is their ability to plastically change physiological states and phenotypes in context-dependent manners while maintaining the core components’ homeostasis. Through dialogs among researchers of quantitative biology and related fields studying adaptation, development, and evolution, we hope to gain deeper understanding of the fundamental principles underlying biological plasticity.
Although participation is free, prior registration is required due to space constraints at the venue. Registration will close once the number of pre-registered participants reaches the maximum.
This workshop will be held as a part of QBio Days 2024.
Q-BIO DAYS 2024 WS 2ND
INFORMATION PHYSICS IN LIVING SYSTEMS
Date：9th January 2024
Place：Institute of Industrial Science (IIS), the University of Tokyo Convention Hall (An Block, 2nd floor) (map)
Information processing has been one of the core concepts for understanding complicated responses and behaviors of biological systems. Recent progress in imaging, sequencing, and other technologies has enabled quantitative and temporal measurements and perturbations of biological phenomena at every scale, from a single molecule level to an organism level. The development of theoretical frameworks is critical for elucidating the underlying principles of biological information processing, bolstered by the rapid advancement of data and information technologies.
Historically, the theoretical underpinnings of biological information processing have been developed mainly within the realm of neuroscience over the past century. However, the domain of these theories is now broadening, transcending the traditional confines of neuroscience to encompass the biophysics and systems biology of both single-cell and multicellular dynamics. As a result, the borders between these scientific disciplines are becoming increasingly blurred, paving the way for the emergence of a new, integrative field of biological information processing.
The goal of this workshop is to cast a spotlight on this nascent field by gathering leading-edge researchers from across the diverse yet interconnected domains of quantitative biology, systems neuroscience, and biophysics. Our objective is to establish an international research network dedicated to the exploration of this burgeoning field. We intend to foster a dynamic exchange of knowledge and ideas among neuroscience, biophysics, and quantitative biology, thereby accelerating our collective understanding and research endeavors in biological information processing.
https://sites.google.com/g.ecc.u-tokyo.ac.jp/infophys-ws-2024/
混雑下のナノ～マイクロマシン集団：内部状態と環境の相互干渉
冨樫 祐一 氏
広島大学大学院統合生命科学研究科・理化学研究所生命機能科学研究センター
Date：5月23日 15:00-
Place：東京大学駒場キャンパス 16号館829 (map)
細胞の活動は酵素などナノスケールの分子機械によって支えられている。細胞自体をマイクロスケールの機械ととらえることもできるだろう。また、合目的的な人工マイクロマシン、さらにはナノマシンも開発されている。 こうした「機械」は一般に、機能のサイクルと連動して構造が変化する。言い換えれば、構造が機械の内部状態に依存する。逆に、例えば構造変化が妨げられると機能も停止するというように、外界が構造を介して内部状態に影響を与えることもあるだろう。そうであれば、複数の機械が近接している時、互いの動作に干渉することも想定される。例えば、極めて混雑した膜面上で、分子機械集団の振舞いはどのようになるだろうか。 このような構造と状態が連動した機械の集団的振舞いについて、いったん個々の機械の特性を離れて、抽象化したモデルを用いて考えてみる。まず、簡単な場合として、内部状態が１つの変数（位相）のみで表され、構造（形状）を状態に依存して大きさの変化する円盤（２次元）や球（３次元）とした場合について、その集団的振舞いをシミュレーション（ブラウン分子動力学）により考察した。極めて単純なモデルであるが、機械の密度に依存した相転移的な振舞いや、１つの機械の動作が先行することをトリガーとした動作の変化などが見られた。機械＝酵素のモデルとして化学反応と組み合わせることも容易で、化学的なフィードバックと力学的なフィードバックをあわせたパターン形成なども見られる。機械の大きさによるゆらぎの程度の違いも、振舞いに影響することが示唆された。 今後の課題として、細胞と環境、あるいは細胞同士での力学的な相互作用（例えば、基質の硬さや、細胞同士の「おしくらまんじゅう」）に注目した、細胞集団モデルへの応用の可能性についても議論したい。
[1] Y. Togashi, “Modeling of Nanomachine/Micromachine Crowds: Interplay between the Internal State and Surroundings”, J. Phys. Chem. B 123, 1481-1490 (2019).
