IGEM:Chiba/2009/Brainstorming/2d



=2009メンバプロジェクト案=

プロジェクト案
・同じ刺激（たとえば光）に反応するプロモーターを複数用意する
 * とりあえず去年のものの続きになりそうなもの
 * 1) 積分の、量のほうをうまく測る方法のアイデア

・このプロモーターはそれぞれ刺激に反応する閾値が違うものとする

・その下流には何か適当な物質を作る遺伝子を置く

・その遺伝子は、入力の大きさに関わらず一定の出力をするものが好ましい

→出力が同じで、プロモーターの閾値が違うパーツをできる限りたくさん作る

それぞれのプロモーターのon/offの状況で入力の強さを認識する

（この部分が脊椎動物とかの神経の情報伝達システムをまねているところであり、最大の利点）

発現した遺伝子から作られる物質の時間当たりの量を測定して、その値を入力の時間×量の積分とする

コメント

 * 死の分子メカニズム次第ですが，魚は死んでもバイキンは大丈夫な可能性がたかいでしょう.
 * 大事なこと：毒素の正体についても調べてみるとよいでしょう.
 * そもそも富栄養化物質（リン酸？）は，菌の増殖速度などでtackするのが最も簡単です. センサで精密に認識／検知するべきものではないかもしれませんね. (梅野先生)

去年の発展で積分はどう？
シグナル生産菌への入力スイッチ（on/off）の切れがよく、そして入力の強度によってAHLの生産量を増やすことができれば、系中のAHL濃度は入力の積分値となる.
 * シグナル生産菌：入力を受けてAHLを合成（AHLは培地中を拡散／蓄積）
 * レシーバー菌：AHL合成量がある閾値に達すると、なにかしらのアクションをする.

応用例
揮発性の入力で知りたいものって何だ？
 * ＵＶ
 * 1) 日中どこまで自分がＵＶを浴びたかがわかる. ＵＶを浴びた席分量に応じて、このシステムが警笛を鳴らす. ＝皮膚病などの早期対策につながる？
 * 2) 去年やったけどなぜかうまくいかなかった. なぜ？
 * 3) 光・湿度・温度変化など
 * 4) 賞味期限の横に必ずといっていいほどあるなぞの表示. "直射日光を避け、できるだけ涼しいところで保管してください". これって光や湿度・温度変化が食品の劣化に影響するってこと？
 * 5) この光や湿度、温度変化によってどの程度食品が傷むのかがわかれば,統合的なリアル賞味期限を提示することができるのではないか？
 * 6) どの食品でやろうか？
 * 7) あとは洋服ダンスとかに入れる防虫剤の色が変わる仕組みとかも調べておく必要あるかも.
 * 8) とりあえず汚染系
 * 9) すごく人類にとって有益なイントロがかけそう.

必要な部品

 * 1) 揮発性の入力に応答するスイッチ
 * 2) 切れのいいスイッチ
 * 3) 去年のシステム.
 * 4) まだ改良の余地ありすぎ？
 * 5) Rのミュータントやってませんね.
 * 6) RBS,Vectorの強度？ふった実験もやってない.
 * 7) 結局できなかったcinIってどうなの？
 * 8) traＩについて話がでてたけど、どんなものなんだろう？
 * 9) すごく早い出力. ＧＦＰなのかなあ；；

調べること

 * 1) luxR mutants候補
 * 2) *Collins CHの論文が２報くらいあった気がする
 * 3) *TraRの構造の論文が参考になるかも
 * 4) うちにあるluxR mutants（ソース）
 * 5) I45F: wtの10倍sensitve（何がだろ？）
 * 6) L42A: wtの1/15
 * 7) L42S: wtの1/1000
 * 8) AHLが"徐々に"蓄積してゆくことを調べる
 * 9) *もしシグナル菌がAHLを徐々にではなく一気に飽和するくらい合成しまくってたら，それはただluxR側の発現速度を見るだけになってるので. 調べる必要アリ.
 * 10) *シグナル生産菌を培養，一定時間ごとに集菌して上澄み液を回収. この培養上澄み液（<蓄積したAHL入り）でluxプロモータ下においた蛍光タンパクをインダクションしてみてその蛍光をみる. これである程度線形に増えてたらok！とか？
 * 11) *いやluxプロモータは割とシグモイドカーブぽい挙動を示すのでそれは無理でした.
 * 12) *AHLを精製して分析するとかしかないのかなあ. (古林さん)
 * 13) *固体培地にレシーバ敷き詰めて，中心にセンダースポット. 拡散速度は，培地の厚さで調節できそう. なので，[めっちゃ厚い培地+down tuningされたluxIの発現]で，delayが見れるはず. (冨永)
 * 14) プロモーターの感度
 * 15) *去年のプレゼン（質疑応答）とポスター発表で，プロモーター配列替えてみたら？というアドバイスをもらいました. lux boxの配列について相同性など詳しく調べれば，効果あるか否か，わかりそうです. そして，たぶん，有効だとおもいます. （冨永）