勉強会

概要

この勉強会では、輪講形式で「システム生物学入門　生物回路の設計原理」を読み進め、システム生物学について学んでいきます。扱う本の内容をその場で完全に理解することよりも、各人が独習する際の一助となることを目標とします。（無論、理解できることに越したことはない）

勉強会は７月上旬まで週１回のペース(祝祭日は除く)で進めていく予定です。

場所

第２回:理学部２号館４階会議室

地図→

連絡先

質問・連絡などは下記アドレスへ

e-mail: chem.academy@gmail.com(3年　久保)

日程

2009年4月~7月上旬(テスト期間前に終了予定)

第０回　４月２３日　ガイダンス、導入等　

第１回　５月１日　　第２章　　　　　担当:豊田

第２回　５月８日　　第３章　　　　　担当:久保

第３回　５月２１日　演習（第３章）　担当:久保

第４回　６月５日　　第４章　　　　　担当:北畑

過去ログ

第0回

記録者:久保(2009/4/30)

題目：打ち合わせ、方針の決定

場所：　工学系総合研究棟６階第１会議室

参加者：４名

　・今回に限り場所を２階から６階に変更して開催 　

　・今回はどのような本を読み進めていくかを中心に話し合った 　

　・候補に挙がった本

　　　　　　　　　・システム生物学入門　生物回路の設計原理

　　　　　　　　　・散逸構造 自己秩序形成の物理学的基礎

　　　　　　　　　・Recombinant DNA

　　　　　　　　　・オープンソースで学ぶバイオインフォマティクス

　・最終的に「生物学入門　生物回路の設計原理」を読むことに決定

　・第１回、第２回の担当者も決定（日程参照）

第1回

記録者：　豊田

担当：第２章転写ネットワーク

細胞の転写ネットワークの基本は X → Y の関係である。（ただし、普通は転写→翻訳の２ステップである）

だから、YはXの応答関数になって、そうすると時間スケールが決まる。

このとき、細胞の内部状態では、各素反応でタイムスケールがある 表２．１ この時間スケールでもとくに、転写時間、翻訳時間、mRNAの寿命、細胞世代時間 が大事だと思う。

また、X -| Yの関係もあって、前者はアクチベータ、後者はリプレッサと呼ばれる。

XはシグナルでON, OFFとなることが調整されているけれども、

これからはたいていの場合はXはすぐにONとなると仮定する。 それでも、Yの応答時間の時間スケールは、細胞内の反応によって異なる。 表２．２

＊エッジ：転写ネットワークの末端。植物でいえば２次代謝物の経路とか。 ちょっとした遺伝子の配列変異で、ネットワークが切れたりする。活性化の エッジが細胞内では多い。

YはXの関数になる。一般にミカエリスメンテンのような考え方で、ヒル関数として 拡張して考えることができる。さらに、論理関数としてステップ関数θを定義する ことができる。

実際にはそんなにデジタルでなくアナログなのだけど、後の章では論理関数で 処理しても、ネットワークの本質が語れるくらい疎視化してもいいらしい。

Yは産出速度βと分解希釈速度αを考えて、 dY/dt =β-αY と一般にかける。定常状態となれば、dY/dt=0で、Y=β/αとなる。

これの半分の量に至る時間を応答時間と定義すると、産出速度には依存せず、 T1/2= log2/α となる。

増殖細胞の中でも安定に存在するタンパク質は、分裂する瞬間に細胞内で 半分になるので、安定タンパク質の応答時間はちょうど細胞世代時間に対応する。 （本当かな？）

演習問題 ２．１微分方程式を解くだけ。

２．２連立微分方程式となるが、mRNAが速く分解される、応答時間が短いので、 結局定常状態とみなせるから、タンパク質についての微分方程式を考える。 mRNAが遅く分解されるなら、タンパク質はmRNAの量に比例して、長い応答 時間となる。

２．３線形の微分方程式として、dY/dt-αY=βとして、積分すれば一般解。 しかし、その後の積分項は解けるときも解けないときもある。特にαが定数 なら解ける。そうでないときは数値計算になる。

参考資料

レジュメのpdfなどのファイルを置く可能性大

Link

昨年度のページ　http://igmchiba.web.fc2.com/benkyo/be.html

IGEM CHIBA 2009 →確認が取れ次第