IGEM:Tokyo/2008/Minutes/2.27

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2/27のミーティングで出たアイデア

①DNAコンピューティング
エーデルマンの論文
閉路問題
頂点5個、経路9個で、頂点1から5に行く最短経路はあるか。
頂点に対応するDNA鎖と経路に対応するDNA鎖を用意。経路には方向性があるので、経路の配列は出発点のDNA配列後半と到着点のDNA配列の前半を組み合わせたもの。
PCRで1と5のプライマーのみを使って1と5を端に持つものを持ってくる。
頂点5つのものを取り出すために電気泳動で取り出し。
残りの3つがすべてばらばらかは各配列に相補的なDNAに磁気ビーズを付けたもので釣る。
問題は操作の時間かかる。誤差多い。物理的に不可能。長さに限界。
②KULeuven 2008
病原菌が来ると薬を作って、病原菌を完全にやっつけちゃうと自身は死ぬシステムを論理的に証明しようとした。
aTcという物質を病原菌が出した毒素と考える。
普段はtetRがrepressorとして働いてる。aTcがあると、aTcがtetRにくっついてrepressor結合部位から外れ、下流の転写開始。(下流にはGFPをおき、病原菌が来たのを感知。
また、tetRにより抑制されているRibokeyもaTcにより働くようになり、Ribokeyで制御されているlacIが発現。
lacIはluxIを制御している。luxIはオートインデューサーの不活性型の発現を促し、tetRに制御されていたT7が転写促進するものにより開環し、活性型になる。
このオートインデュサーはluxRに結合してccdBを発現。これが大腸菌を殺す毒素であり、病原菌を殺すと大腸菌が死ぬシステム。
だいたいうまくいったらしい。
③Cambridge 2008 神経のイオンチャネルを神経持たない大腸菌に発現させようとした。
神経のイオンチャネルのなかには神経伝達物質がくっつくと開くシステムになっているチャネルがある。
大腸菌には浸透圧に対応するチャネルしかないので、他の生物のチャネル(グルタミン酸を入れると開く)の遺伝子を大腸菌に入れた。
なお、この際コドンの書き換えも行っている。
細胞外液はカリウムイオンがたくさんあるものを用いて、グルタミン酸を入れるとカリウムイオンを取り込むように
導入したチャネルで無理やりカリウムイオンをいれるので、浸透圧のチャネルが働くようにしているとカリウムイオンが排出されるおそれ。
元のチャネルの遺伝子をノックアウトして、コントロールとかと細胞内カリウム濃度を比べる⇒あんまり差がなかった。
実際働いているかを細胞外液のカリウム濃度を変えつつ、膜電位をはかることで調べた。
濃度ごとに電位に違いがみられた。
ちなみにチャネルの発現をeに比例するんじゃなくて、直線的に増えるようにosmYをつけたのを作ったけど、失敗。
mutantとの比較実験から、成功したのかは微妙・・・。他の生物のタンパクを発現させることができるとはわかった。(これはほかの論文でも保障されている)
④大胆なこと。
今までのみんなの意見を見ていたら、接着とか、特定の場所を認識したら遺伝子発現とか、細胞膜たんぱく質にかかわるようなことが多いような気がする。うまくいくようなタンパク質がないから、現実性がないと行き詰っているのもあるよね。学生には時間もあるし、ありえない組み合わせのたんぱく質を同時発現させて見て、相互作用起きるか見てみても面白いかも。
⑤コレステロール分解
COXの分解産物HCEOは不要性で体に悪いらしい。
人ではCYPっていう分解酵素が働いています。これは薬剤の分解とかにも働いていていろんな種類があります。たしか詩とクロム450の略で、CYP1、2、3とかいろいろあります。
コレステロールがたまる予防法はないかな。血管につかないようにするとか。
⑥大腸菌で目覚まし時計を作ろう。
時計の部分とアラームの部分。
時計はMcgillのやつが8時間だったのでそれを3回で24時間にするとか。
大腸菌以外の体内時計を埋め込む?
体内に入れると光はいらないので暗いところで働くものを。
深海魚はまだ研究が進んでいない。
シアノバクテリアの時計遺伝子。KaiC:24時間周期でリン酸化、脱リン酸化を繰り返す。
ただ、この反応の触媒であるKaiA,Bは光により調整されるので、光がないとずれるおそれ。
アラームは音、ヒトの脳を活性化する物質、体温上昇するもの、血液の流れを促進するものとか人に不快じゃないものかな。

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