第五回年会セッション4 - Revision history

QbioWiki: /* Chair */

2012-10-24T09:32:17Z

Chair

← Older revision		Revision as of 09:32, 24 October 2012
Line 9:		Line 9:

	=== Chair===		=== Chair===
	~~TBA~~		杉村薫（京都大学）

	=== 概要 ===		=== 概要 ===

QbioWiki: /* 生命現象のロバストネス(仮) */

2012-10-16T09:31:48Z

生命現象のロバストネス(仮)

← Older revision		Revision as of 09:31, 16 October 2012
Line 1:		Line 1:
	==生命現象のロバストネス~~(仮)~~==		==生命現象のロバストネス==
	講演者: <br>		講演者: <br>
	猪股　秀彦（理研CDB）<br>		猪股　秀彦（理研CDB）<br>
			木賀　大介（東京工業大学大学院　総合理工学研究科）<br>
	畠山　哲央（東京大学大学院総合文化研究科）<br>		畠山　哲央（東京大学大学院総合文化研究科）<br>
	~~木賀　大介（東京工業大学大学院　総合理工学研究科）<br>~~
	[http://www.cdb.riken.jp/lcs/ 北島　智也]（理研CDB）<br>		[http://www.cdb.riken.jp/lcs/ 北島　智也]（理研CDB）<br>
	===日時===		===日時===
	~~TBA~~		2012年11月25日 14:00-16:00 セッション4

	=== Chair===		=== Chair===
Line 29:		Line 29:
	<br>		<br>

			===数理モデルと定量結果とに基づいた<br>人工遺伝子回路の改善サイクル===
			*木賀　大介（東京工業大学大学院　総合理工学研究科）
			<br>
			細胞分化過程での運命決定は、理論的には、各細胞が複数ある安定状態からいずれかを選択する多安定系として理解できる。双安定系でも、系を記述する微分方程式から求まるヌルクラインを描くことでこの安定状態が求まる。また、相互抑制のネットワークを作成することで、細胞に双安定系を導入することができることも知られている。本発表では、ヌルクラインの変形を基盤としてデザインされた２つの人工遺伝子回路のいずれかを導入された細胞の挙動を、それぞれ紹介する。どちらの回路でも、ヌルクラインの変形が、平衡点の位置と数とを変化させる。

			第1の回路は、双安定性トグルスイッチと、細胞間通信の組み合わせによって構築された。この回路では、通信によってヌルクラインが平面上で一方向に拡大される。その結果、この回路を持つ大腸菌は、あたかもWaddington地形の上を転がる玉のように、自律的に多様化した。この構築過程では、期待通りの挙動を示さない回路に対して、数理モデルの示す修正を加えていくことが重要であった。

			第２の回路は、双安定性トグルスイッチと、この回路を構成するリプレッサーを大量発現させる系とを組み合わせて構築された。片方のリプレッサーの大量発現は、対応するヌルクラインが軸切片を変化させながらもう片方の軸に対して平行移動することに相当する。その結果、適切な発現量調節によって、双安定から単安定への分岐が生じ、また、この唯一の安定平衡点の位置を調節することもできことが予想できる。調節の結果、誘導時の唯一の安定平衡点の位置が、誘導前のセパラトリクス上に存在するならば、細胞集団が誘導によって状態を変化させた後、誘導解除後に２つの集団に多様化することが予想される。そこで、この回路を持った大腸菌を作成したところ、大量発現を起こす誘導材の添加と除去によって、大量発現前にもともと１山の分布であった細胞集団から、大量発現による分布の移動を経て、誘導を除去した後に２山の細胞集団を作成することができた。大量発現によるこの細胞の挙動は、iPS細胞の作成手順と合わせて考えると興味深い。
			<br>
			<br>
			'''参考文献'''：<br>
			Sekine R, Yamamura M, Ayukawa S, Ishimatsu K, Akama S, Takinoue M, Hagiya M, Kiga D., ''Tunable synthetic phenotypic diversification on Waddington's landscape through autonomous signaling. '' Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Nov 1;108(44):17969-73.
			<br>
			<br>
	===Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性===		===Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性===
	*畠山　哲央（東京大学大学院総合文化研究科）		*畠山　哲央（東京大学大学院総合文化研究科）
Line 43:		Line 57:
	'''Hatakeyama TS''', Kaneko K., ''Generic temperature compensation of biological clocks by autonomous regulation of catalyst concentration.'', Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):8109-14. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22566655]		'''Hatakeyama TS''', Kaneko K., ''Generic temperature compensation of biological clocks by autonomous regulation of catalyst concentration.'', Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):8109-14. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22566655]
	<br>		<br>

	~~===数理モデルと定量結果とに基づいた<br>人工遺伝子回路の改善サイクル===~~
	*木賀　大介（東京工業大学大学院　総合理工学研究科）
	<br>		<br>
	細胞分化過程での運命決定は、理論的には、各細胞が複数ある安定状態からいずれかを選択する多安定系として理解できる。双安定系でも、系を記述する微分方程式から求まるヌルクラインを描くことでこの安定状態が求まる。また、相互抑制のネットワークを作成することで、細胞に双安定系を導入することができることも知られている。本発表では、ヌルクラインの変形を基盤としてデザインされた２つの人工遺伝子回路のいずれかを導入された細胞の挙動を、それぞれ紹介する。どちらの回路でも、ヌルクラインの変形が、平衡点の位置と数とを変化させる。

	第1の回路は、双安定性トグルスイッチと、細胞間通信の組み合わせによって構築された。この回路では、通信によってヌルクラインが平面上で一方向に拡大される。その結果、この回路を持つ大腸菌は、あたかもWaddington地形の上を転がる玉のように、自律的に多様化した。この構築過程では、期待通りの挙動を示さない回路に対して、数理モデルの示す修正を加えていくことが重要であった。

	第２の回路は、双安定性トグルスイッチと、この回路を構成するリプレッサーを大量発現させる系とを組み合わせて構築された。片方のリプレッサーの大量発現は、対応するヌルクラインが軸切片を変化させながらもう片方の軸に対して平行移動することに相当する。その結果、適切な発現量調節によって、双安定から単安定への分岐が生じ、また、この唯一の安定平衡点の位置を調節することもできことが予想できる。調節の結果、誘導時の唯一の安定平衡点の位置が、誘導前のセパラトリクス上に存在するならば、細胞集団が誘導によって状態を変化させた後、誘導解除後に２つの集団に多様化することが予想される。そこで、この回路を持った大腸菌を作成したところ、大量発現を起こす誘導材の添加と除去によって、大量発現前にもともと１山の分布であった細胞集団から、大量発現による分布の移動を経て、誘導を除去した後に２山の細胞集団を作成することができた。大量発現によるこの細胞の挙動は、iPS細胞の作成手順と合わせて考えると興味深い。
	~~<br>~~
	~~<br>~~
	~~'''参考文献'''：<br>~~
	Sekine R, Yamamura M, Ayukawa S, Ishimatsu K, Akama S, Takinoue M, Hagiya M, Kiga D., ''Tunable synthetic phenotypic diversification on Waddington's landscape through autonomous signaling. '' Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Nov 1;108(44):17969-73.

	===哺乳類卵母細胞における<br>染色体動態のライブイメージングと定量解析===		===哺乳類卵母細胞における<br>染色体動態のライブイメージングと定量解析===
	*北島　智也（理研CDB）		*北島　智也（理研CDB）

QbioWiki: /* 数理モデルと定量結果とに基づいた人工遺伝子回路の改善サイクル */

2012-10-09T06:13:05Z

数理モデルと定量結果とに基づいた人工遺伝子回路の改善サイクル

← Older revision		Revision as of 06:13, 9 October 2012
Line 52:		Line 52:

	第２の回路は、双安定性トグルスイッチと、この回路を構成するリプレッサーを大量発現させる系とを組み合わせて構築された。片方のリプレッサーの大量発現は、対応するヌルクラインが軸切片を変化させながらもう片方の軸に対して平行移動することに相当する。その結果、適切な発現量調節によって、双安定から単安定への分岐が生じ、また、この唯一の安定平衡点の位置を調節することもできことが予想できる。調節の結果、誘導時の唯一の安定平衡点の位置が、誘導前のセパラトリクス上に存在するならば、細胞集団が誘導によって状態を変化させた後、誘導解除後に２つの集団に多様化することが予想される。そこで、この回路を持った大腸菌を作成したところ、大量発現を起こす誘導材の添加と除去によって、大量発現前にもともと１山の分布であった細胞集団から、大量発現による分布の移動を経て、誘導を除去した後に２山の細胞集団を作成することができた。大量発現によるこの細胞の挙動は、iPS細胞の作成手順と合わせて考えると興味深い。		第２の回路は、双安定性トグルスイッチと、この回路を構成するリプレッサーを大量発現させる系とを組み合わせて構築された。片方のリプレッサーの大量発現は、対応するヌルクラインが軸切片を変化させながらもう片方の軸に対して平行移動することに相当する。その結果、適切な発現量調節によって、双安定から単安定への分岐が生じ、また、この唯一の安定平衡点の位置を調節することもできことが予想できる。調節の結果、誘導時の唯一の安定平衡点の位置が、誘導前のセパラトリクス上に存在するならば、細胞集団が誘導によって状態を変化させた後、誘導解除後に２つの集団に多様化することが予想される。そこで、この回路を持った大腸菌を作成したところ、大量発現を起こす誘導材の添加と除去によって、大量発現前にもともと１山の分布であった細胞集団から、大量発現による分布の移動を経て、誘導を除去した後に２山の細胞集団を作成することができた。大量発現によるこの細胞の挙動は、iPS細胞の作成手順と合わせて考えると興味深い。
			<br>
			<br>
			'''参考文献'''：<br>
			Sekine R, Yamamura M, Ayukawa S, Ishimatsu K, Akama S, Takinoue M, Hagiya M, Kiga D., ''Tunable synthetic phenotypic diversification on Waddington's landscape through autonomous signaling. '' Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Nov 1;108(44):17969-73.

	===哺乳類卵母細胞における<br>染色体動態のライブイメージングと定量解析===		===哺乳類卵母細胞における<br>染色体動態のライブイメージングと定量解析===

QbioWiki: /* 数理モデルと定量結果とに基づいた人工遺伝子回路の改善サイクル */

2012-10-09T06:11:34Z

数理モデルと定量結果とに基づいた人工遺伝子回路の改善サイクル

← Older revision		Revision as of 06:11, 9 October 2012
Line 47:		Line 47:
	*木賀　大介（東京工業大学大学院　総合理工学研究科）		*木賀　大介（東京工業大学大学院　総合理工学研究科）
	<br>		<br>
			細胞分化過程での運命決定は、理論的には、各細胞が複数ある安定状態からいずれかを選択する多安定系として理解できる。双安定系でも、系を記述する微分方程式から求まるヌルクラインを描くことでこの安定状態が求まる。また、相互抑制のネットワークを作成することで、細胞に双安定系を導入することができることも知られている。本発表では、ヌルクラインの変形を基盤としてデザインされた２つの人工遺伝子回路のいずれかを導入された細胞の挙動を、それぞれ紹介する。どちらの回路でも、ヌルクラインの変形が、平衡点の位置と数とを変化させる。

			第1の回路は、双安定性トグルスイッチと、細胞間通信の組み合わせによって構築された。この回路では、通信によってヌルクラインが平面上で一方向に拡大される。その結果、この回路を持つ大腸菌は、あたかもWaddington地形の上を転がる玉のように、自律的に多様化した。この構築過程では、期待通りの挙動を示さない回路に対して、数理モデルの示す修正を加えていくことが重要であった。

			第２の回路は、双安定性トグルスイッチと、この回路を構成するリプレッサーを大量発現させる系とを組み合わせて構築された。片方のリプレッサーの大量発現は、対応するヌルクラインが軸切片を変化させながらもう片方の軸に対して平行移動することに相当する。その結果、適切な発現量調節によって、双安定から単安定への分岐が生じ、また、この唯一の安定平衡点の位置を調節することもできことが予想できる。調節の結果、誘導時の唯一の安定平衡点の位置が、誘導前のセパラトリクス上に存在するならば、細胞集団が誘導によって状態を変化させた後、誘導解除後に２つの集団に多様化することが予想される。そこで、この回路を持った大腸菌を作成したところ、大量発現を起こす誘導材の添加と除去によって、大量発現前にもともと１山の分布であった細胞集団から、大量発現による分布の移動を経て、誘導を除去した後に２山の細胞集団を作成することができた。大量発現によるこの細胞の挙動は、iPS細胞の作成手順と合わせて考えると興味深い。

	===哺乳類卵母細胞における<br>染色体動態のライブイメージングと定量解析===		===哺乳類卵母細胞における<br>染色体動態のライブイメージングと定量解析===

QbioWiki: /* Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性 */

2012-10-06T03:32:41Z

Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性

← Older revision		Revision as of 03:32, 6 October 2012
Line 29:		Line 29:
	<br>		<br>

	===Enzyme-limited ~~completionによる生化学振動子の<br>周期の温度補償性~~===		===Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性===
	*畠山　哲央（東京大学大学院総合文化研究科）		*畠山　哲央（東京大学大学院総合文化研究科）
	<br>		<br>

QbioWiki: /* 哺乳類卵母細胞における染色体動態のライブイメージングと定量解析 */

2012-10-05T04:59:31Z

哺乳類卵母細胞における染色体動態のライブイメージングと定量解析

← Older revision		Revision as of 04:59, 5 October 2012
Line 61:		Line 61:
	<br>		<br>
	'''参考文献'''：<br>		'''参考文献'''：<br>
	Kitajima TS, Ohsugi M, Ellenberg J., ''Complete kinetochore tracking reveals error-prone homologous chromosome biorientation in mammalian oocytes.'', Cell. 2011 Aug 19;146(4):568-81. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21854982]<br>		'''Kitajima TS''', Ohsugi M, Ellenberg J., ''Complete kinetochore tracking reveals error-prone homologous chromosome biorientation in mammalian oocytes.'', Cell. 2011 Aug 19;146(4):568-81. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21854982]<br>
	<br>		<br>
	<br>		<br>

QbioWiki: /* Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性 */

2012-10-05T04:59:12Z

Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性

← Older revision		Revision as of 04:59, 5 October 2012
Line 41:		Line 41:
	<br>		<br>
	'''参考文献'''：<br>		'''参考文献'''：<br>
	Hatakeyama TS, Kaneko K., ''Generic temperature compensation of biological clocks by autonomous regulation of catalyst concentration.'', Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):8109-14. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22566655]		'''Hatakeyama TS''', Kaneko K., ''Generic temperature compensation of biological clocks by autonomous regulation of catalyst concentration.'', Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):8109-14. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22566655]
	<br>		<br>

QbioWiki: /* 動物胚の相似性を保証する発生場スケーリングの制御機序 */

2012-10-05T04:58:59Z

動物胚の相似性を保証する発生場スケーリングの制御機序

← Older revision		Revision as of 04:58, 5 October 2012
Line 24:		Line 24:
	<br>		<br>
	'''参考文献'''：<br>		'''参考文献'''：<br>
	Inomata H, Haraguchi T, Sasai Y., ''Robust stability of the embryonic axial pattern requires a secreted scaffold for chordin degradation.'', Cell. 2008 Sep 5;134(5):854-65.		'''Inomata H''', Haraguchi T, Sasai Y., ''Robust stability of the embryonic axial pattern requires a secreted scaffold for chordin degradation.'', Cell. 2008 Sep 5;134(5):854-65.
	[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18775317]		[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18775317]
	<br>		<br>

QbioWiki: /* 哺乳類卵母細胞における染色体動態のライブイメージングと定量解析 */

2012-10-05T04:50:30Z

哺乳類卵母細胞における染色体動態のライブイメージングと定量解析

← Older revision		Revision as of 04:50, 5 October 2012
Line 61:		Line 61:
	<br>		<br>
	'''参考文献'''：<br>		'''参考文献'''：<br>
	http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21854982<br>		Kitajima TS, Ohsugi M, Ellenberg J., ''Complete kinetochore tracking reveals error-prone homologous chromosome biorientation in mammalian oocytes.'', Cell. 2011 Aug 19;146(4):568-81. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21854982]<br>
	<br>		<br>
	<br>		<br>

QbioWiki: /* Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性 */

2012-10-05T04:49:26Z

Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性

← Older revision		Revision as of 04:49, 5 October 2012
Line 41:		Line 41:
	<br>		<br>
	'''参考文献'''：<br>		'''参考文献'''：<br>
	http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22566655		Hatakeyama TS, Kaneko K., ''Generic temperature compensation of biological clocks by autonomous regulation of catalyst concentration.'', Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):8109-14. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22566655]
	<br>		<br>