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合成生物学的に実証可能な隣接細胞間通信系による多細胞アナログ/デジタル計算

研究課題

研究課題/領域番号 15K12092
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能情報学
研究機関東京工業大学

研究代表者

山村 雅幸  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (00220442)

連携研究者 鈴木 泰博  名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (50292983)
野村 慎一郎  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50372446)
伊藤 浩史  九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 講師 (20512627)
関根 亮二  独立行政法人理化学研究所, 発生・再生科学総合研究センター・再構成生物学研究ユニット, 研究員 (70730232)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード多細胞計算 / 合成生物学 / 微生物共生系 / 微生物マット / メタゲノム解析 / 光制御生態系 / 遺伝子回路カスケード / 遺伝子回路インピーダンス / チューリングパターン / セルオートマトン / メタゲノム / 多細胞生物 / 細胞間通信 / 結合振動子
研究成果の概要

自然計算としての合成生物学は、細胞集団をターゲットとできる段階に入った。従来研究は均一に混合された空間構造を持たない細胞集団を小分子で制御する段階にとどまっている。本研究では、合成生物学的に実証可能な細胞集団による計算モデルの提案を試みる。自然の温泉地に形成される微生物マットを題材として取り上げ、光条件をコントロールした複数サンプルを取り、メタゲノム解析を行った。光条件の変化によってマットを形成する微生物の属分布が変化する様子が観察された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of light wavelength on hot spring microbial mat biodiversity2018

    • 著者名/発表者名
      Nishida Akifumi、Thiel Vera、Nakagawa Mayuko、Ayukawa Shotaro、Yamamura Masayuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 1 ページ: e0191650-e0191650

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0191650

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High-frequency noise attenuation of a two-component system responding to short-pulse input2016

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Nishida, Ryoji Sekine, Daisuke Kiga, and Masayuki Yamamura
    • 雑誌名

      Proc. of The 7th international conference on Computational Systems-Biology and Bioinformatics (CSBio2016)

      巻: 1 ページ: 28-35

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光受容細菌を介した微生物共生系の制御2018

    • 著者名/発表者名
      西田暁史、山村雅幸
    • 学会等名
      第3回デザイン生命工学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Molecular competition by downstream reporter genes in synthetic genetic circuits2017

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Tomohiro Yamaoka, Yuki Wakayama, Shotaro Ayukawa, Zicong Zhang, Masayuki Yamamura, Shinji Wakao, and Daisuke Kiga
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting of Japanese society for Bacteria
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 硫黄サイクルに関わる微生物共生系の再構成に向けたシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      西田暁史,山村雅幸
    • 学会等名
      第2回デザイン生命工学研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of microbial mat community by light wavelength2016

    • 著者名/発表者名
      西田暁史,中川麻悠子,鮎川翔太郎,山村雅幸
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会9.0
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光波長制御による微生物マット相互作用の解明2016

    • 著者名/発表者名
      西田暁史,中川麻悠子,鮎川翔太郎,山村雅幸
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第31回大会
    • 発表場所
      横須賀市文化会館
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 第2章 合成生物学 (小林聡、萩谷昌己、横森貴編ナチュラルコンピューティングシリーズ 第0巻 自然計算へのいざない)2015

    • 著者名/発表者名
      山村雅幸、木賀大介
    • 総ページ数
      210
    • 出版者
      近代科学社
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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