Difference between revisions of "IGEM:Kyoto/2010/project"

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===introduction===
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==Introduction==
 
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===Cell Lysisの必要性===
==Cell Lysisの必要性==
 
 
*Cell Lysisとは、「細胞が溶ける」という現象です。
 
*Cell Lysisとは、「細胞が溶ける」という現象です。
 
*λファージ由来のLysis cassetteという遺伝子を発現させることで、大腸菌の細胞壁が溶けて中身が放出されます。この現象は、
 
*λファージ由来のLysis cassetteという遺伝子を発現させることで、大腸菌の細胞壁が溶けて中身が放出されます。この現象は、
**大腸菌に作らせた有用な物質(薬物、香り、色素など)を、特定の環境下で自動的に放出させる。
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**大腸菌に作らせた有用な物質(薬物、香り、色素など)を、特定の環境下で自動的に放出する
**役目を終えたら自殺することで、組み換え生物によるバイオハザードを防ぐ、細胞死機構として。
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**役目を終えたら自殺することで、組み換え生物によるバイオハザードを防ぐ
*様々に活用できます。
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*細胞死機構として様々に活用できます。
 
*そのためCell Lysisを自在に制御する機構は非常に応用性が広く、遺伝子工学の発展に重要な役割をもつと考えられます。
 
*そのためCell Lysisを自在に制御する機構は非常に応用性が広く、遺伝子工学の発展に重要な役割をもつと考えられます。
  
==Lysis cassetteの機構==
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===Lysis cassetteの機構===
 
*Lysis cassetteという遺伝子のセットからは、主にホリンとエンドライシンというタンパク質が合成されます。
 
*Lysis cassetteという遺伝子のセットからは、主にホリンとエンドライシンというタンパク質が合成されます。
 
*ホリンは細胞膜上に集まって穴を形成し、その穴を通り抜けてエンドライシンが、細胞壁(を支えるペプチドグリカン)を破壊します。その結果、浸透圧によって細胞膜が破裂してCell Lysisが起こります。
 
*ホリンは細胞膜上に集まって穴を形成し、その穴を通り抜けてエンドライシンが、細胞壁(を支えるペプチドグリカン)を破壊します。その結果、浸透圧によって細胞膜が破裂してCell Lysisが起こります。
 
 
 
 
 
 
  
===Cell Lysisの機能評価===
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==Cell Lysisの機能評価==
 
*以上のように細胞死機構は重要なものなので、当然「cell Lysis」のパーツは過去のiGEMチームによっていくつか既に作られていました。しかし、パーツとして使いやすさを向上するためには、定量的な機能評価が大切です。
 
*以上のように細胞死機構は重要なものなので、当然「cell Lysis」のパーツは過去のiGEMチームによっていくつか既に作られていました。しかし、パーツとして使いやすさを向上するためには、定量的な機能評価が大切です。
 
**どれぐらいの働きをするのか?つまり、パーツを組み込んだ大腸菌を殺せるか(溶かせるか)?
 
**どれぐらいの働きをするのか?つまり、パーツを組み込んだ大腸菌を殺せるか(溶かせるか)?
 
*ということを「プロモーター活性」で表すことにしました。
 
*ということを「プロモーター活性」で表すことにしました。
  
==プロモーター活性とは?==
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===プロモーター活性とは?===
 
*遺伝子の発現はDNA→mRNA→タンパク質 という順に起こります。RNAポリメラーゼがプロモーター配列こ結合して、DNA上をスライドしながら遺伝情報をmRNAとしてとりだします(転写)。このmRNAがタンパク質に変換(翻訳)されて、そのタンパク質が様々な機能を担います。
 
*遺伝子の発現はDNA→mRNA→タンパク質 という順に起こります。RNAポリメラーゼがプロモーター配列こ結合して、DNA上をスライドしながら遺伝情報をmRNAとしてとりだします(転写)。このmRNAがタンパク質に変換(翻訳)されて、そのタンパク質が様々な機能を担います。
*プロモーター活性」とは、「そのプロモーターのRNAポリメラーゼ結合できる強さ」です。 
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*プロモーター活性とは、「そのプロモーターのRNAポリメラーゼと結合できる強さ」を表します。 
  
 
*大腸菌では「DNA→mRNA:転写」の段階で遺伝子の発現を制御しているので、目的の遺伝子が働くかどうかは、このプロモーター活性が重要になります。
 
*大腸菌では「DNA→mRNA:転写」の段階で遺伝子の発現を制御しているので、目的の遺伝子が働くかどうかは、このプロモーター活性が重要になります。
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*プロモーターの中には、特定の環境や物質に応じてプロモーター活性が上がるものが多種多様に存在しています。このようなプロモーターのパーツも色々開発されています。
 
*プロモーターの中には、特定の環境や物質に応じてプロモーター活性が上がるものが多種多様に存在しています。このようなプロモーターのパーツも色々開発されています。
  
*これらとLysis cassetteを組み合わせることによって、様々な条件下でCell Lysisを誘導することが可能になりますが、どんなプロモーターでも細胞死を起こせるほどLysis cassetteを発現させることができる、というわけではないはずです。
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*これらとLysis cassetteを組み合わせることによって、様々な条件下でCell Lysisを誘導することが可能になりますが、どんなプロモーターでも細胞死を起こすのみ十分にLysis cassetteを発現させることができる、というわけではないはずです。
 
*どれぐらいプロモーター活性があればLysis cassetteが働くのかを解析しました。
 
*どれぐらいプロモーター活性があればLysis cassetteが働くのかを解析しました。
 
  
  
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**さらに汎用性のある細胞死機構をめざしてLysisboxを考えました。
 
**さらに汎用性のある細胞死機構をめざしてLysisboxを考えました。
*これはLysis cassetteと、Lysis cassetteと拮抗的に作用してCell Lysisを阻害するAnti-Lysis遺伝子の発現をそれぞれ制御して、どんなプロモーターでもCell Lysisを誘導できるしくみです。
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*ここではLysis cassetteと、Lysis cassetteと拮抗的に作用してCell Lysisを阻害するAnti-Lysis遺伝子を用います。2つの発現をそれぞれ(独立に)制御して、どんなプロモーターでもCell Lysisを誘導できるようにする仕組みです。
  
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==human practice==
 
==human practice==
  
 
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Revision as of 23:21, 3 December 2010

<html> <head> <style type="text/css"> <!--

  1. content

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  1. contentSub,h1

{ display: none; }

  1. head

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  1. last

{ position: absolute; right: 2em; bottom: 2.5em; }

  1. alert

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  1. menu

{ position: absolute; right: 1em; bottom: 0em; }

  1. menu div

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  1. menu a

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  1. index

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  1. index a

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  1. index #toc

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  1. index #toctitle, #index .tocnumber, #index ul ul, #index li

{ display: none; }

  1. index li.toclevel-1

{ display: inline; padding: 0em 0.5em; }

  1. body

{ margin: 0em -1em; padding: 1em; border-bottom: 3px #2f509f; overflow: auto; }

  1. body h2

{ clear: both; }

  1. body li

{ list-style: none; }

  1. body td

{ padding: 0em 0.5em; }

  1. body hr

{ display: none; }

  1. body p

{ margin: 0em 0em 1em; } --> </style> <!-- jquery --> <script type="text/javascript" src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.4.2/jquery.min.js"></script>

<!-- menu script --> <script type="text/javascript"> <!-- $(document).ready(function() { $("#menu div:has(.selflink)") .css({"color":"black","background":"white"}) }); --> </script> </head> </html>


Introduction

Cell Lysisの必要性

  • Cell Lysisとは、「細胞が溶ける」という現象です。
  • λファージ由来のLysis cassetteという遺伝子を発現させることで、大腸菌の細胞壁が溶けて中身が放出されます。この現象は、
    • 大腸菌に作らせた有用な物質(薬物、香り、色素など)を、特定の環境下で自動的に放出する
    • 役目を終えたら自殺することで、組み換え生物によるバイオハザードを防ぐ
  • 細胞死機構として様々に活用できます。
  • そのためCell Lysisを自在に制御する機構は非常に応用性が広く、遺伝子工学の発展に重要な役割をもつと考えられます。

Lysis cassetteの機構

  • Lysis cassetteという遺伝子のセットからは、主にホリンとエンドライシンというタンパク質が合成されます。
  • ホリンは細胞膜上に集まって穴を形成し、その穴を通り抜けてエンドライシンが、細胞壁(を支えるペプチドグリカン)を破壊します。その結果、浸透圧によって細胞膜が破裂してCell Lysisが起こります。

 

Cell Lysisの機能評価

  • 以上のように細胞死機構は重要なものなので、当然「cell Lysis」のパーツは過去のiGEMチームによっていくつか既に作られていました。しかし、パーツとして使いやすさを向上するためには、定量的な機能評価が大切です。
    • どれぐらいの働きをするのか?つまり、パーツを組み込んだ大腸菌を殺せるか(溶かせるか)?
  • ということを「プロモーター活性」で表すことにしました。


プロモーター活性とは?

  • 遺伝子の発現はDNA→mRNA→タンパク質 という順に起こります。RNAポリメラーゼがプロモーター配列こ結合して、DNA上をスライドしながら遺伝情報をmRNAとしてとりだします(転写)。このmRNAがタンパク質に変換(翻訳)されて、そのタンパク質が様々な機能を担います。
  • プロモーター活性とは、「そのプロモーターのRNAポリメラーゼと結合できる強さ」を表します。 
  • 大腸菌では「DNA→mRNA:転写」の段階で遺伝子の発現を制御しているので、目的の遺伝子が働くかどうかは、このプロモーター活性が重要になります。
  • プロモーターの中には、特定の環境や物質に応じてプロモーター活性が上がるものが多種多様に存在しています。このようなプロモーターのパーツも色々開発されています。
  • これらとLysis cassetteを組み合わせることによって、様々な条件下でCell Lysisを誘導することが可能になりますが、どんなプロモーターでも細胞死を起こすのみ十分にLysis cassetteを発現させることができる、というわけではないはずです。
  • どれぐらいプロモーター活性があればLysis cassetteが働くのかを解析しました。


結果

Lysisbox

    • さらに汎用性のある細胞死機構をめざしてLysisboxを考えました。
  • ここではLysis cassetteと、Lysis cassetteと拮抗的に作用してCell Lysisを阻害するAnti-Lysis遺伝子を用います。2つの発現をそれぞれ(独立に)制御して、どんなプロモーターでもCell Lysisを誘導できるようにする仕組みです。


human practice