東北大学理学部 生物学科

研究分野一覧

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  神経行動

  谷本拓 教授小金澤雅之 准教授黄子庭 助教学習・記憶の脳神経基盤を解き明かす

  

  神経行動

  学習・記憶の脳神経基盤を解き明かす

  学習・記憶、神経回路、ドーパミン

  谷本拓 教授、小金澤雅之 准教授、黄子庭 助教
  E-mail　hiromu.tanimoto.d3＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/neuroethology/　

  これまでに経験した感覚情報を統合し、学習した"記憶"に基づき適切な行動をとることは、動物界に広くみられる脳・神経系の本質的な機能の一つです。私たちの研究室では、二種の感覚刺激を結びつける連合学習を実現する脳神経ネットワークを、包括的に、かつ個別のニューロンレベルで理解することを目標としています。そのために、脳神経数が比較的少なく、遺伝子工学によって細胞の機能操作が容易であるショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)をモデルとして用いています。ハエ脳内における報酬・罰処理を中心のテーマに据え、行動学・組織形態学・遺伝子工学に加え、新たな行動解析のためのツール開発といった様々なアプローチから研究しています。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　谷本拓 教授　　　　　　　　　　　　　　小金澤雅之 准教授

  

  　　　　　　黄子庭 助教

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  分子行動

  竹内秀明 教授安齋 賢 助教社会適応を可能にする脳の動作原理の解明を目指す

  

  分子行動

  社会適応を可能にする脳の動作原理の解明を目指す

  社会認知、顔認知、遺伝子編集、種間比較

  竹内秀明 教授、安齋賢 助教
  E-mail　hideaki.takeuchi.a8*tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　https://sites.google.com/view/molecular-ethology-laboratory/　

  私たちヒトを含む社会性動物は集団を形成して生活しています。社会に適応して生活するためには、他のメンバーを認知し、社会的な関係性を理解し、社会行動を「適切にかつリアルタイムに」選択する必要があります。本研究室ではこのような社会適応を可能にする脳機能を解明することを目指して研究をしています。現在はメダカを研究材料に用いており、将来的にはヒトを含む様々な動物とそのシステムを比較することで、動作原理や進化的な起源の解明にせまりたいと考えています。

  　

  　　　　　　竹内秀明 教授　　　　　　　　　　　　　　安齋賢 助教

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  脳機能発達

  安部健太郎 教授青木 祥 助教脳が変わる機構を明らかにし、その制御を目指す

  

  脳機能発達

  脳が変わる機構を明らかにし、その制御を目指す

  社会相互作用、発達、学習、脳機能障害

  安部健太郎 教授、青木祥 助教
  E-mail k.abe*tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/fields/laboratory.html?id=45397

  動物は生後に社会や環境からの影響を受け成長し、その後も常に変容し続けます。私たちは、鳴禽類が個体間音声コミュニケーション能力を生後発達させる機構や、げっ歯類における認知学習機構、病態時における脳機能の障害機構、培養細胞における遺 伝子発現制御機構などを研究モデルとして用います。分子生物学的技術、細胞生物学光遺伝学、脳内イメージング、動物行動解析技術を駆使し、脳が“変わる”機構を明らかにし、それを人為的に制御することを目指しています。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　安部健太郎 教授　　　　　　　　　　　　　　青木祥 助教

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  脳神経システム

  筒井健一郎 教授大原慎也 助教脳の機能的構造を理解する

  

  脳神経システム

  脳の機能的構造を理解する

  高次脳機能

  筒井健一郎 教授、大原慎也 助教
  E-mail　kenichiro.tsutsui.a8＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/iijimalab/

  認識し、判断し、行動を指令する脳。その脳が極めて優れた情報処理装置であることは誰もが認めるところであろう。さらに脳は「心」の実体をなすものと考えられる。これら脳の高次機能の解明は明らかに２１世紀科学の中心課題の１つである。我々はかかる高次脳機能の解明には「脳の機能的構造（functional architecture of the brain）の理解」が重要であると考えている。「機能的構造」の意味するところは広く、機能実現に関係する要素の全てを包含する。

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  　　　　　　筒井健一郎 教授　　　　　　　　　　　　　　大原慎也 助教

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  膜輸送機構解析

  福田光則 教授田嶋玄一 准教授(高教セ)細胞内で起こる様々な小胞輸送の仕組みを分子レベルで理解する

  

  膜輸送機構解析

  細胞内で起こる様々な小胞輸送の仕組みを分子レベルで理解する

  細胞内小胞輸送、メラニン色素、神経回路網形成

  福田光則 教授、田嶋玄一 准教授(高教セ)、松井貴英 助教
  E-mail　nori＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/fukuda_lab/

  生命の基本単位である細胞は、膜で包まれた様々なオルガネラにより構成されています。これらのオルガネラは独自の機能を持ちますが決して独立した存在ではなく、『小胞輸送』を介して頻繁に情報交換を行っています。適切な膜交通が損なわれるとヒトは様々な病気を発症することから、小胞輸送の仕組み解明は重要な研究課題の一つです。小胞輸送を円滑に行うためには交通整理人の存在が重要で、私達の分野では交通整理人役の蛋白質の役割を明らかにすることを目指しています。

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  　　　　　　福田光則 教授

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  発生ダイナミクス

  杉本亜砂子 教授丹羽伸介 准教授（学際フロンティア）春田奈美 助教受精卵から動物個体ができるまでを解き明かす

  

  発生ダイナミクス

  受精卵から動物個体ができるまでを解き明かす

  分子細胞生物学、発生遺伝学、生体イメージング

  杉本亜砂子 教授、丹羽伸介 准教授（学際フロンティア）、春田奈美 助教
  E-mail　asako.sugimoto.d1＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/sugimoto_lab/

  細胞は分裂・変形・移動を繰り返しながら生物個体の複雑なかたちを作り上げていく。こうしたダイナミックな細胞の変化はどのような分子メカニズムで制御されているのだろうか。当研究分野ではこの疑問に答えるべく、細胞数が約千個と少なく、ゲノム情報が蓄積している線虫C. elegansを用いて研究を進めている。高度な顕微鏡観察技術と遺伝子機能改変技術を駆使することで、細胞分裂・細胞極性形成・形態形成などの個体発生の基盤となる現象の解析を進めている。

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  　　　　　　杉本亜砂子 教授　　　　　　　　　　　　　　丹羽伸介 准教授

  

  　　　　　　春田奈美 助教

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  細胞小器官疾患学

  田口友彦　教授向井康治朗 助教細胞小器官の未知なる機能を探る

  

  細胞小器官疾患学

  細胞小器官の未知なる機能を探る

  細胞小器官、シグナル伝達、自然免疫

  田口友彦　教授、向井康治朗 助教
  E-mail　tomohiko.taguchi.b8＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/

  私たちの体を構成している真核細胞は、膜で囲まれた多彩な細胞小器官を有しています。これら細胞小器官は、決してスタンドアローンな存在ではなく、膜小胞輸送や細胞質性分子のやり取りなどを介して連携し、細胞の機能発現に関与しています。そして、重要なことに、細胞小器官の連携の破綻は、個体レべルで様々な疾患の要因となることも明らかになってきました。本分野では、生化学・細胞生物学・分子生物学的手法により、細胞小器官を構成する新規因子を同定し、細胞小器官の機能および連携を制御する分子メカニズムを明らかにすることを目的としています。これらの研究成果は、細胞小器官の機能や連携の破綻に起因する疾患（がん・自己炎症性疾患なと゛）の治療手段の開発に活用していきます。

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  　　　　　　田口友彦 教授　　　　　　　　　　　　　　向井康治朗 助教

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  植物発生

  経塚淳子 教授秦有輝 助教小松愛乃 助教植物の形づくりのメカニズムを理解する

  

  植物発生

  植物の形づくりのメカニズムを理解する

  植物のかたちづくり、植物の旺盛な成長を支える分子基盤、環境情報による成長プログラムの制御

  経塚淳子 教授、秦有輝 助教、小松愛乃 助教
  E-mail　Junko.kyozuka.e4*tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/PlantDev/

  植物は、シンプルなかたちで一生を開始し、生涯にわたって形態形成を続行することで複雑な形をつくりあげてゆきます。これは、芽を出した場所を離れられない植物にとっては、環境に適応しつつ旺盛な繁茂を可能にするきわめて有効な戦略です。私たちの研究室では、植物が独自に獲得した形態形成のメカニズムや旺盛に殖える仕組み、起源、進化の分子レベルでの解明を目指しています。そのために、イネやシロイヌナズナ、ゼニゴケなどを用いて研究を推進しています。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　経塚淳子 教授　　　　　　　　　　　　　　秦有輝 助教

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  　　　　　　小松愛乃 助教

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  組織形成

  倉永英里奈 教授二宮小牧 助教上地浩之 助教（学際フロンティア）上皮組織を形づくる細胞たちのふるまいと維持のしくみを理解する

  

  組織形成

  上皮組織を形づくる細胞たちのふるまいと維持のしくみを理解する

  組織形成、細胞移動、細胞死

  倉永英里奈 教授、二宮小牧 助教、上地浩之 助教（学際フロンティア）
  E-mail　erina.kuranaga.d1*tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/kuranaga_lab/

  多細胞生物の発生過程にはたくさんの細胞が、増殖・分化・接着・移動・死などの個性的なイベントを積み重ねて個体発生を成立させています。このような多彩な細胞のふるまいは、発生の時間軸のなかで互いに相互作用することで組織形成を成し遂げると考えられますが、そのシステムを解明するためには生体内での時空間的な情報を考慮した実験的アプローチ、つまり生きた個体のなかで起こる現象をリアルタイムで捉えるライブイメージングの手法が有効です。本研究室では、発生生物学の研究に有用でかつ遺伝学的知見が豊富なショウジョウバエをモデルとして選択し、組織形成が発生の時間軸に沿ってどのように制御されているのか、個体・細胞・分子レベルで明らかにします。特に、「移動」と「死」が関与するショウジョウバエ組織形成に注目し、in vivoイメージングと遺伝学、さらに数理モデリングを用いて、からだの形づくりと恒常性維持の仕組みを理解を目指します。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　倉永英里奈 教授　　　　　　　　　　　　　　二宮小牧 助教

  

  　　　　　　上地浩之 助教

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  動物発生

  田村宏治 教授塩見こずえ 助教（学際フロンティア）脊椎動物の付属肢を題材とした動物の形づくりのメカニズムを読み解く

  

  動物発生

  脊椎動物の付属肢を題材とした動物の形づくりのメカニズムを読み解く

  四肢発生、四肢再生、四肢形態多様性

  田村宏治 教授、塩見こずえ 助教（学際フロンティア）
  E-mail　tam＊m.tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/tamlab/

  発生過程で、脊椎動物の「胚」は自身の体に様々な形を作り出します。動物の外部形態も内部構造の形も、すべて発生の過程において胚に内在するプログラムによって作られるのです。さらにこれらの形は有機的に組み合わさり、それぞれの器官に適切な機能を与えています。わたしたちはこの形作りの発生プログラムがどのようなメカニズムで働き、それぞれの器官に固有の機能的な「かたち」をつくるのか、を中心のテーマに据えて、脊椎動物付属肢（四肢と鰭）をモデルに様々なアプローチから研究をしています。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　田村宏治 教授　　　　　　　　　　　　　　塩見こずえ 助教

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  植物細胞動態

  植田美那子 教授木全祐資 助教植物の形づくりのしくみを細胞内部の変化から解き明かす

  

  植物細胞動態

  植物の形づくりのしくみを細胞内部の変化から解き明かす

  細胞極性、植物発生、ライブイメージング、転写制御

  植田美那子 教授、木全祐資 助教
  E-mail　minako.ueda.e7＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/PlantCellDyn/

  植物は複雑な形をしていますが、そのほとんどは、たった一つの細胞である受精卵にまで遡ることができます。私たちは、受精卵のなかで何が起こり、それがどのように植物全体の形づくりにつながるかを理解することを目指しています。この目的で、高精細ライブイメージングによる細胞内動態の追跡や、遺伝子解析による制御機構の同定を進めています。

  　

  　　　　　　植田美那子 教授　　　　　　　　　　　　　　木全祐資 助教

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  水圏生態

  占部城太郎 教授牧野渡 助教多様な生物群集の成立と維持機構を理解する

  

  水圏生態

  多様な生物群集の成立と維持機構を理解する

  動物の生理生態、食物網動態、生物間相互作用

  占部城太郎 教授、牧野渡 助教
  E-mail　jotaro.urabe.c1＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　https://tohokuecology.jp/aquatic/

  生物は、生息場所や栄養資源を介して他の様々な生物と相互作用して生活し、群集を形成している。しかし、良く似た生息地でも、群集を構成する生物種や個体群密度は異なっている。このような違いはなぜ生じるのだろうか？本研究分野では、野外調査、操作実験、数理モデルなどの手法を用い、動物の分散・定着過程や摂食・成長・繁殖特性、環境変化に伴う生物間相互作用や食物網の応答などを手がかりに、生物群集の集合規則や構造決定機構を明らかにする研究を行っている。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　占部城太郎 教授　　　　　　　　　　　　　　牧野渡 助教

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  機能生態

  彦坂幸毅 教授冨松元 助教生物のなぜ：HowとWhyを探る

  

  機能生態

  生物のなぜ：HowとWhyを探る

  植物の適応戦略、植物の環境応答、地球環境変化

  彦坂幸毅 教授、冨松元 助教
  E-mail　hikosaka＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/hikosaka_lab/

  生物のふるまいは興味深く、「なぜ？」と問わずにはいられません。私たちは、植物の機能や生態について、そのメカニズムや、どのような意義があるのかといった様々な視点で「なぜ？」と問い続けています。植物が環境変化のもとで最適な成長を実現するしくみや、種による戦略の違いを、ミクロからマクロまで様々なスケールで解明してきました。近年は地球環境変化に着目し、CO2上昇や温暖化に対し植物がどのように応答するか、将来の環境で最適な戦略を研究しています。

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  　　　　　　彦坂幸毅 教授　　　　　　　　　　　　　　冨松元 助教

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  マクロ生態

  Jamie M. Kass 准教授生物多様性の大規模な時空間パターンとその地球変動による影響を理解する

  

  マクロ生態

  生物多様性の大規模な時空間パターンとその地球変動による影響を理解する

  生物多様性パターン、地球変動、種の分布・ニッチ、統計モデル、生態学のソフト開発

  Jamie M. Kass 准教授
  E-mail　kass＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/fields/laboratory.html?id=45417

  人間主導の土地利用と気候変動は、生物多様性の減少をまねき、種の絶滅や、生態系機能の消失を引き起こします。一方で、その生物多様性を理解するには、多くの謎が残っています。生物多様性はどのように分布しているか？人間の活動によってどのような影響を受けるか？生態系と人間社会によってどのような効果があるか？マクロ生態学は、種と生態群集のパターンや過程を大規模に研究し、上記のような問題に取り組みます。ビッグデータやモデリングによる近代の革命の力を借りて、生物多様性と地球変動に関する疑問に答えます。この研究室は地理空間分析や統計モデルを使用し、時間を渡り地方や世界的な規模で生物多様性を研究します。研究テーマには、種の分布は気候変動でどこへ移動するかの予測、種の相互作用の生物地理学的な影響の調査、外来種の侵入リスクの決定、生態系サービスの供給の推測、環境保護の優先順位を指導する生物多様性のホットスポットの特定などが含まれます。マクロ生態学の分野を推進し、複雑で再現性のあるワークフローのアクセシビリティを改善するオープンのプログラミングツールの作成や、対話的なアプリの開発も行います。

  

  　　　Jamie M. Kass 准教授

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  統合生態

  近藤倫生 教授酒井聡樹 准教授太田宏(高教セ) 助教川津一隆 助教生態系を特徴付ける多様性・複雑性・適応進化を統合的に理解する

  

  統合生態

  生態系を特徴付ける多様性・複雑性・適応進化を統合的に理解する

  生態系の構造と動態、生物の適応進化、データ駆動型生態学

  近藤倫生 教授、酒井聡樹 准教授、太田宏(高教セ) 助教、川津一隆 助教
  E-mail　michio.kondo.b8＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  　　URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/

  生態系の様々なレベル（個体群・群集・生態系）にみられる見事な調和や機能、規則性や不規則性、頑強性や脆さはどうやって生じたのでしょうか。また、この生態系はいかにして地球上に誕生し、維持されてきたのでしょうか。統合生態分野では、野外・室内での調査実験、数理・統計モデルによるデータ解析など、様々な手法を組み合わせることで、生態学的現象の本質を捉え、その背後に隠された共通原理を解明することを目指します。

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  　　　　　　近藤倫生 教授　　　　　　　　　　　　　　酒井聡樹 准教授

  

  　　　　　　川津一隆 助教

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  植物進化多様性

  牧雅之 教授(植物園)大山幹成 助教(植物園)伊東拓朗 助教(植物園)植物の多様性に多角的にアプローチする

  

  植物進化多様性

  植物の多様性に多角的にアプローチする

  多様性、進化、系統

  牧雅之 教授(植物園)、大山幹成 助教(植物園)、伊東拓朗 助教(植物園)
  E-mail　masayuki.maki.b8＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　https://web.tohoku.ac.jp/gardenlab/

  陸上植物はきわめて多様な進化を遂げている。現在のような多様性を示すようになったメカニズムを明らかにすることとその実体を科学的に記載することを課題として，分子系統学，集団遺伝学，形態学，分類学，年輪年代学などのさまざまな観点から研究を行っている。本研究室は，仙台市川内にある植物園本園と青森県八甲田山にある八甲田分園の2カ所のスタッフで構成され，恵まれたフィールドを活用して研究教育活動を行っている。

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  　　　　　　牧雅之 教授　　　　　　　　　　　　　　大山幹成 助教

  

  　　　　　　伊東拓朗 助教

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  生物多様性保全

  千葉聡 教授(東北アジア)平野尚浩 助教(東北アジア)生態、進化研究から、保全を目指す

  

  生物多様性保全

  生態、進化研究から、保全を目指す

  生物多様性保全、生物間相互作用、進化

  千葉聡 教授(東北アジア)、平野尚浩 助教(東北アジア)
  E-mail　satoshi.chiba.c4＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　https://www.evlcos.com/

  なぜ生物に多様性が生まれたのか、そしてその多様性はどのように維持されているのか、それを理解することによって、生物の多様性と生態系がどんな価値と機能をもつかを知ることができます。生物進化と生態系の仕組みをより深く理解することは、生態系の未来を予測し、それを適切に維持するための方法を開発することにつながります。生態系と生物多様性の価値を明らかにし、それを守るための方法を開発し、適切な保全活動を進めることが、私たちの目標です。

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  　　　　　　千葉聡 教授　　　　　　　　　　　　　　平野尚浩 助教

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  海洋生物多様性

  熊野岳 教授(浅虫)美濃川拓哉 准教授(浅虫)岩﨑藍子 助教(浅虫)森田俊平 助教(浅虫)海洋生物の多様性を発生学的、生態学的に理解する

  

  海洋生物多様性

  海洋生物の多様性を発生学的、生態学的に理解する

  海産動物、卵成熟と受精、胚発生

  熊野岳 教授(浅虫)、美濃川拓哉 准教授(浅虫)、岩﨑藍子 助教(浅虫)、森田俊平 助教(浅虫)
  E-mail　gaku.kumano.d6＊tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/asamushi/

  すべての動物の共通祖先は海洋にうまれました。その後、動物の進化史の大部分は海洋を舞台として展開されてきました。その結果、現在でも海産動物は豊かな多様性を維持しています。本分野では浅虫海洋生物学教育研究センターの周辺に生息する多様な海産動物を研究対象として、卵成熟、受精、胚発生、形態形成等のさまざまな個体発生現象のメカニズムを研究しています。また、様々な動物の発生メカニズムの比較研究から、動物の多様性の起源と進化についても研究しています。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　熊野岳 教授　　　　　　　　　　　　　　美濃川拓哉 准教授

  　

  　　　　　　岩﨑藍子 助教　　　　　　　　　　　　　　森田俊平 助教

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  進化ゲノミクス

  牧野能士 教授横山隆亮 講師別所-上原 奏子 助教市之瀬敏晴 助教（学際フロンティア）生物の進化をゲノム情報で紐解く

  

  進化ゲノミクス

  生物の進化をゲノム情報で紐解く

  ゲノミクス、分子進化、バイオインフォマティクス

  牧野能士 教授、横山隆亮 講師、別所-上原 奏子 助教、市之瀬敏晴 助教（学際フロンティア）
  E-mail　tamakino*tohoku.ac.jp（＊を@に置き換えてください）
  URL　https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/evolgenomics

  次世代シークエンシングなどの技術革新によりゲノム配列や遺伝子発現などのデータが急速に蓄積していく中、膨大な情報から如何にして生物が持つ面白さを見出すのかが今後ますます重要となっていきます。私たちは、こうした大規模な生命情報を利用して生物が持つ形質の遺伝的基盤を理解し、その進化過程の解明を目指しています。特に、ゲノム上で重複した遺伝子に着目し、病気や生態的特性との関連について研究しています。

  分野と学生の研究紹介（pdf）

  　

  　　　　　　牧野能士 教授　　　　　　　　　　　　　　横山隆亮 講師

  　

  　　　　　　別所-上原 奏子 助教　　　　　　　　　　　市之瀬敏晴 助教

Department of Biology,
Faculty of Science,
Tohoku University