勉強会

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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