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2種細胞間に分担されたポジティブフィードバックによる細胞集団挙動のプログラミング

研究課題

研究課題/領域番号 26540152
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関早稲田大学 (2016)
東京工業大学 (2014-2015)

研究代表者

木賀 大介  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)

研究協力者 鮎川 翔太郎  早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016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)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード合成生物学 / 数理モデル / 細胞間コミュニケーション / 細胞間コミニュケーション / 遺伝暗号 / リボソーム / tRNA / 直交性
研究成果の概要

本研究では合成生物学における遺伝子発現制御として、ポジティブフィードバックに注目した。この系では、細胞アルファは、分子Bを受け取った際に分子Aを放出し、同時に抗生物質耐性を獲得する。一方、細胞ベータは、分子Aを受け取った際に、分子Bを放出し、同時に抗生物質への耐性を獲得する。抗生物質による増殖阻害による速度低下、および、相手からの通信分子によって誘導される耐性遺伝子の発現によって阻害が緩和され速度低下が回復することが観察されたのみならず、通信分子の生産自体が増殖速度の抑制を生じさせていた。この結果、情報科学における意思決定の利得表を大腸菌の増殖速度を指標として実装することができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A Bacterial Continuous Culture System Based on a Microfluidic Droplet Open Reactor2016

    • 著者名/発表者名
      Manami Ito,Haruka Sugiura, Shotaro Ayukawa, Daisuke Kiga,Masahiro Takinoue
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 32 号: 1 ページ: 61-66

    • DOI

      10.2116/analsci.32.61

    • NAID

      130005118567

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 設計生物学2016

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 雑誌名

      人工細胞の創製とその応用

      巻: . ページ: 187-198

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] RNAワールドの成立・維持と発展的解消2016

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 35 ページ: 111-115

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 雑誌名

      BMC Systems Biology

      巻: 8(suppl 4) 号: S4 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/1752-0509-8-s4-s4

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 生物をつくることで生命を理解する2014

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 雑誌名

      コトバ

      巻: 2014夏号 ページ: 78-81

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 設計生物学 ― 博物学ではない生物学の構築2017

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 学会等名
      第2回 デザイン生命工学研究会
    • 発表場所
      神戸大学統合研究拠点
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2017

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Zicong Zhang, ○Shotaro Ayukawa, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits
    • 発表場所
      神戸大学統合研究拠点
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Systems biology : Synthetic biology = Systems chemistry : ???2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kiga
    • 学会等名
      ELSI symposium
    • 発表場所
      Tokyo Tech
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 設計生物学と進化工学のあいだ2016

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-12-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多細胞合成生物学2016

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 合成生物学についての大学教育2016

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部 三島駅北口校舎
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Designing Life2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kiga
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Origins of Life
    • 発表場所
      Hotel Galvez Galveston, TX, USA
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生命の起源と初期進化における、情報と「知能」の出現2015

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 学会等名
      分子ロボティクスシンポジウム(CBI学会第25回大会内)
    • 発表場所
      東京都江戸川区 タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数理モデルに基づいて生体高分子ネットワークを実装する2014

    • 著者名/発表者名
      木賀大介
    • 学会等名
      総研大「生命概念の普遍化-宇宙の生命」第5回研究会
    • 発表場所
      広島大学学士会館・広島県
    • 年月日
      2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-12-17  

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