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進化機械の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 62420055
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関埼玉大学

研究代表者

伏見 譲  埼玉大学, 工学部, 教授 (80011641)

研究分担者 木原 拡  埼玉大学, 工学部, 助手 (90204958)
飯田 武揚  埼玉大学, 工学部, 教授 (30013171)
西垣 功一  埼玉大学, 工学部, 助教授 (10107378)
研究期間 (年度) 1987 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
34,100千円 (直接経費: 34,100千円)
1989年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1988年度: 30,000千円 (直接経費: 30,000千円)
1987年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード進化分子工学 / 進化リアクタ- / セルスタット / バクテリオファ-ジ連続培養 / 塩基配列空間 / 淘汰値曲面 / PCR / セルソ-タ- / 進化機械 / 進化リアクター / バクテリオファージ連続培養 / 淘汰値の地形 / 遺伝子のランダム突然変異誘発 / 自由淘汰値
研究概要

1.人為淘汰型進化機械の試作。(1)クロ-ニング部:セルソ-タを改造して、ファ-ジのキャリヤ-セルを、背景に存在する遊離ファ-ジから分離して、1000穴マイクロプレ-トにクロ-ニングするシステムは完成した。fdファ-ジのDNA中に組み込まれた特定遺伝子のクロ-ニングをこの装置で行えることが実証された。(2)スクリ-ニング部:クロ-ン化された突然変異遺伝子(1acプロモ-タ)の定量的スクリ-ニング法の一つとして、βガラクトシダ-ゼのフルオロジェニックな基質RGと蛍光マイクロプレ-トリ-ダを用いる方法が、適用可能であることが示された。
2.自然淘汰型進化機械の運転。(1)運転理論:塩基配列空間上の淘汰値曲面の予想が重要であることがわかった。ランダム突然変異体集団の淘汰値分布の形状によって、淘汰過程が2体淘汰が逐次淘汰となることが理論的に示された。突然変異率が大きな場合は、淘汰は協同現象となり、自由淘汰値と呼ぶべき量が重要となることがわかった。(2)雑種ファ-ジをつくり、淘汰係数を求めた。これにより、遺伝子毎の淘汰係数への寄与が検討された。(3)fdファ-ジ主コ-ト蛋白遺伝子にのみランダム突然変異を導入した突然変異集団を作成し、セルスタット連続培養を行い淘汰させた。
3.DNAハンドリングプロセスの開発:PCR法により、培養液中のキャリヤ-セルから直後、ファ-ジDNA上の特定遺伝子を増幅できることがわかった。さらに、1個のキャリヤ-セルからの増幅も示唆された。
4.ISFETのゲ-ト表面の塗膜法を考案し、差動型微小pHセンサ-の開発に成功した。数十μ1という微量の反応溶液で、無機ピロホスファタ-ゼの活性を追うことができ、この酸素の反応機構に新しい知見を得た。

報告書

(4件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Husimi,Y.: "Confinuous Culture of Bacteriophage Q-beta using a Cellstat with a Bubble Wall-growth Scraper" Reu.Sci.Instrum.58. 1109-1111 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Biebricher,C.K.: "Modeling Studies of RNA Replication and Viral Infection" Proc. of 2nd Int. Workshop on Modeling of Chemical Reactions. 17-38 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y.: "Selection of Single-Stranded DNA Phage in Cellstat Culture" Proc of 19th Yamada Canference on Ordering and Organization in Ionic Solutions. 19. 165-175 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見譲: "進化とエントロピ-" 数理科学. 294. 34-39 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見譲: "塩基配列空間上の淘汰値の地形と自由淘汰値概念" Viua Origino. 16. 136-141 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishigaki,K.: "Bacterial Bioassay of Microgram to Subnanogram Quantities of Glucose" Biotechnol. and Appl. Biochem.10. 428-434 (1988)

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y.: "Selection and Evolution of Bacteriophages in Cellstat" Adv.in Biophys.25. 1-43 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見譲: "分子進化" 電子情報通信学会誌(印刷中). 73. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakurai,T.: "A Kinetic Study of Inorganic Pyrophosphatase Catalysis Using ISFET Micro pH Senser" Anal Biochem(発表予定).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohtsuka,H.: "A Cloning Machine of Bacteriophage Ff" Rev.Sci.Instrum.(発表予定).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y.: "Relationship between Distribution Function of Selective Value in Mutants Population and Population Changeover Profile in Continvous Culture" J.Theoret.Biol(発表予定).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見譲: "『R&Dコンピュ-ティング要覧』の「進化モデル」の項" サイエンスフォ-ラム, 608 3 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 品川嘉也: "『バイオ素子開発と設計』の「情報素子としてのDNA、RNA」の項" ミマツデ-タシステム, 422 15 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見譲: "生命工学シリ-ズ『生命分子工学』の「人工的自己増殖系」の項(予定)" 裳華房, (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見譲: "講座「進化」第6巻『高分子レベルでの進化』の「進化論的分子工学」の項(予定)" 東京大学出版会, (1992)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y. and Keweloh,H.-C.: "Continuous Culture of Bacteriophage Q-beta using a Cellstat with a Buble Wall-growth Scraper" Rev.Sci.Instrum.58. 1109-1111 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Biebricher,C.K., Eigen,M., Gardiner,W., Husimi,Y., Keweloh,H.-C. and Obst,A.: "Modeling Studies of RNA Replication and Viral Infection" Proc. of 2nd Int. Workshop on Modeling of Chem. Reactions, pp.17-38 (Springer, 1987).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y., Nishigaki,K., Kihara,H., and Kinoshita,Y.: "Selection of Single-Stranded DNA Phage in Cellstat Culture" Proc. of 19th Yamada Conf. on Ordering and Organization in Ionic Solutions, pp.165-175 (World Sci.Pub., Singapore, 1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi, Y.: "Evolution and Entropy" Math. Sci., No.294 34-39 (1987).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi, Y.: "Selective Value Landscape on the Base Sequence Space and the Concept of Free Selective Value" Viva Origino, 16, 136-141 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishigaki,K., Yamada,T., Watanabe,T., Husimi,Y., and Tanaka,T.: "Bacterial Bioassay of Microgram to Subnanogram Quantities of Glucose" Biotechnol. and Appl.Biochem. 10, 428-434 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi, Y.: "Selection and Evolution of Bacteriophages in Cellstat" Adv. in Biophys., 25, 1-43 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakurai,T., Ohtsuka,H., Kondo,S. and Husimi,Y.: "A Kinetic Study of Inorganic Pyrophosphatase Catalysis Using ISFET Micro pH Senser"

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohtsuka,H., Yoshino,K., Husimi,Y., and Yoshimura, S.: "A Cloning Machine for Bacteriophage Ff"

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y. and Amada,K.: "Relationship between Distribution Function of Selective Value in Mutants Population and Population Changeover Profile in Continuous Culture"

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Husimi,Y.: "Selection and Evolution of Bacteriophages in Cellstat" Adv.in Biophys.25. 1-43 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲: "分子進化" 電子情報通信学会誌. 73. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Sakurai,T.: "A Kinetic Study of Inorganic Pyrophosphatase Catalysis Using ISFET Micro pH Senser" Anal.Biochem.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtsuka,H.: "A Cloning Machine of Bacteriophage Ff" Rev.Sci.Instram.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi,Y.: "Relationship between Distribution Function of Selective Value in Mutants Population and Population Changeover Profile in Continuous Caltere" J.Theoret.Biol.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 品川嘉也: "バイオ素子開発と設計" ミマツデ-タシステム, (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲: "講座「進化」第6巻『高分子レベルでの進化』" 東京大学出版会, (1992)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲: Viva Origino. 16. 136-141 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi,Y.;etal: Proc.of 19th Yamada Conference. 19. 165-175 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Nishigaki,K.;etal: Biotechnol.and Appl.Biochem.10. 428-434 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi,Y.: Adv.in Biophys.25. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲 他: "『R&Dコンピューティング要覧』の「進化モデル」の項" サイエンスフォーラム, 259-261 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲: "『生命分子工学』の「人工的自己増殖系」の項" 裳華房, (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi,Y.; Keweloh,H.-C.: Rev. Sci. Instrum.58. 1109-1111 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Gardiner,W.C.; Eigen,M.; Biebricher,C.K.; Husimi,Y.; Keweloh,H.-C.;Obst,A: Proc of 2nd Int. Workshop on Modeling of Chemical Reactions (Heidelberg, 1986). 2. 1-23 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi,Y.; Nishigaki,K.; Kihara,H.; Kinoshita,Y.: Proc. of 19th Yamada Conterence on Ordering and Organization in Ionic Solutions. 19. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi,Y.: Advances in Biophysics. 24. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見 譲: 数理科学. 294. 34-39 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Husimi, Y.: Viva Origino. 16. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲,木原拡 他: "R&Dコンピューティング要覧" サイエンスフォーラム, (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 伏見譲 他: "高機能システム素子としてのバイオ素子開発" ミマツデータシステム, (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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