竹山研究室

About关于研究室

1細胞の解析技術で、微生物と組織を読み解く。

竹山研究室は、海や土壌からヒトの皮膚や腸内まで、あらゆる場所にいる微生物を研究しています。
その多くは培養が難しいため、マイクロデバイスで微生物を1細胞ずつ閉じ込め、高精度にゲノムを読む方法を開発しました。
染色も破壊もせずに分子を調べられるラマン分光法も組み合わせ、1つの細胞の中にある分子を探しています。
集まった大量のデータを解析する情報技術も自分たちで作り、微生物だけでなく動物の細胞や組織の解析にも広げています。

Research研究课题

竹山研究室は、独自に開発したシングルセル技術で、環境の微生物や生体の組織をデジタルに解析し、その利用を目指しています。研究内容は、解析技術そのものを作る「技術」と、それを活かして進める「プロジェクト」の2つに分かれています。

※示意图

1細胞ゲノミクスで微生物を読む↗

環境中の微生物は多くが培養できず、いろいろなゲノムが混ざったメタゲノムからは目的の微生物のゲノムを取り出しにくいという問題がありました。研究室が開発したシングルセルゲノム解析法では、ピコリットルの微小な液滴に微生物を1細胞ずつ閉じ込めて解析し、たった1つの細胞から高精度なゲノム情報を得られます。

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組織を細胞レベルで統合解析↗

生命現象を理解するには、細胞ひとつひとつの遺伝子発現に加えて、その細胞が組織のどこにあったかという位置の情報が欠かせません。組織切片からごく小さな領域を採取する技術、凍結やパラフィン包埋の組織から少数の細胞のDNA・RNAを解析する技術、そして配列情報と組織の形を結びつける解析技術を開発しています。

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ラマン分光で細胞内の分子を探す↗

ラマン分光法は、標識を付けず、細胞を傷つけずに分子を調べられる方法です。生体分子の計測に適した装置やデバイスの開発と、独自の解析アルゴリズムの構築を通して、生体組織や細胞、微生物の中の分子を見つける技術を作っています。各種のラマンスペクトルをライブラリー化し、微生物1細胞レベルでの解析やスクリーニングを目指しています。

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土壌微生物と未来型農業↗

ムーンショット型研究開発事業のプロジェクトです。シングルセルゲノム解析、顕微ラマン分光法、空間オミックス解析といった技術で、多様な土壌に住む微生物のゲノム情報を集めて解析し、土壌微生物叢アトラスを作っています。土壌・植物・環境の3つを正確につかみ、その相互作用を理解して制御する、循環型協生農業の実現を目指しています。

Voices学长学姐的评价

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