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本研究では、人工遺伝子回路によりチューリングパターンを形成する大腸菌を作ることで、細胞集団を時間的空間的に制御可能な生体分子システムの設計原理に関する知見を深めることを目的とする。この人工遺伝子回路の作製のために必要な遺伝子部品としては、アクチベーター分子とインヒビター分子の存在に応答して遺伝子転写調節を行う拡散シグナル分子応答回路と、二種類の転写制御タンパク質によって制御を受ける遺伝子AND回路プロモータがある。本年度はまず、上述の遺伝子部品のうち唯一活性が確認出来ていなかったインヒビター応答回路である改良型autoinducer-II応答回路の活性評価を試みた。しかし、本来みられるはずの改良型autoinducer-II応答回路の機能である、autoinducer-IIの入力に応答した目的遺伝子の発現はみられなかった。今後は、改良型autoinducer-II応答回路にさらに変異を導入して、設計通りの活性をもつインヒビター応答回路の完成をいそぐ予定である。また遺伝子AND回路プロモータを作製する際に開発した新規手法を論文にまとめ、学術雑誌に発表した。本年度は必要な遺伝子部品の作製に加え、人工遺伝子回路を組み込んだ大腸菌を培養するための寒天培地の条件、および寒天培地上でのパターンの形成を確認するための観察系を確立した。さらに、パターン形成の開始に必要となる、微小領域での遺伝子発現の誘導を可能にする光応答性遺伝子発現回路を本回路に組み込むための予備実験を行った。
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