Biomod/2014/Sendai/temp/0821/Simulation/furui
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以下の部分はあとでけします~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ふるいSimulation(Enzyme System)
Simulation (wiki) ※酵素使用システム
1. Purpose
Our system (with enzymes) outputs ssDNA with time interval and in turns. To examine whether the behavior is properly, we checked the change of concentration of two output DNA by numerical simulation.
2. Method
Our system is described by differential equations obtained from chemical reaction formulas. We solved them by using numerical software (Scilab).
3. Condition
Condition of simulating is as follows.
| Input DNA concentration: | 10nM |
| Template1 concentration: | 10nM |
| Template2 concentration: | 10nM |
| Liposome1 concentration: | 10nM |
| Liposome2 concentration: | 10nM |
| Gate concentration: | 10nM |
| Gate concentration: | 10nM |
| Simulation time: | 100[sec] |
Value of chemical parameters are as follows.
| Hybridization: | kh=5.0*10^6 |
| Denaturation: | kd=1.0*10^3 |
| Branch migration: | kb=1.0*10^-1 |
| Polymerase: | kp:=17 |
| Nickase: | kn=3.0 |
| Restriction enzyme: | kr=3.0 |
Only Parameter of Reaction of gate and keyDNA is 1.0×10^6 because the toehold is short.
Results
Results of simulation are shown in fig.3-1 赤：出力リポソーム1 青：出力リポソーム2 緑：テンプレート1 水：テンプレート2
<figure> <img src="http://openwetware.org/images/4/44/0823tetsuya-01.png"> <figcaption>Fig.3-1 the Result of simulation</figcaption> </figure>
(Our system gives two outputs with time interval and in turns.) As the number of input DNA is decreasing, the number of output DNA 1 is increasing,after 10 seconds, the number of output DNA2 is increasing.
5. Discussion
We wrote reaction formulas which is capable of causing during the operation, obtained the equation, performed the simulation under the conditions that reaction factors of all reaction formulas were about the same. As a result , the number of output1 and output2 were increasing in order at interval of some seconds. This fact showed that the system output information in order of input, so we concluded that it performed properly according to calculation.
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Simulation(Enzyme free system)
1. Purpose
Our enzyme free system gives outputs with time intervals in order. To examine whether the behavior is properly, we checked concentrations of outputs by using Visual DSD simulation.
2. Method
We used Visual DSD to simulate our system.
3. Condition of simulation
・concentrations of each components Input: 1 [nM] Trigger: 1 [nM] Gate A, Gate B, Gate C: 1 [nM] Fuel A, Fuel B, Fuel C: 1 [nM] Lipsome A, Lipsome B, Lipsome C: 0.1 [nM] ・simulation time: 150000 [sec]
4. Results
Result of the simulation is shown in fig.1 red：output Lipsome A green：output Lipsome B blue：output Lipsome C
図1 result of simulation
5. Discussion
シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察シミュレーションについての考察
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