课题基金 / 基金详情

生物材料を用いた無細胞自己複製系のダイナミクス

生物材料を用いた無細胞自己複製系のダイナミクス
使用生物材料的无细胞自我复制系统的动力学
批准号：
07243211
负责人：
四方 哲也
金额：
$1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1995 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07243211/
关键词：
自己複製系DNA合成酵素DNA合成酵素遺伝子利己性淘汰進化

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
多種多様な生物が相互作用しながら新しい機能が生まれてくる進化や、細胞間の多様な結合によって起こる発生などは、生物学的創発の代表といえる。これを研究するのに、生物材料を用いた無細胞自己複製系を構築した。この系では、Thermus thermophilus DMA剛性酵素遺伝子から、試験管内でDNA合成酵素を合成し、その酵素を用いたPCR反応によってもとの遺伝子を複製し、次世代の遺伝子を合成するという一連のステップが一つのライフサイクルとなっている。この系を用いて、2種類の遺伝子間の競合における利己性の影響を検討した。2種類の遺伝子として、野生型と変異型を用いた。変異型遺伝子がコードしている酵素は、野生型の約60%の活性をもっている。利己性の度合い、遺伝子を複製する際に、何%自己由来の酵素を用いるかで決定した。つまり、野生型遺伝子を野生型酵素、変異型酵素とがx:(100-x)の割合で混合した酵素液を用いて複製し、変異型遺伝子を変異型酵素と野生型酵素をx:(100-x)で混合した酵素液で複製する系をx%利己性の系と定義した。100%利己的な系においては、変異型遺伝子は淘汰されて3世代目に消滅したが、利己性の度合が70%および30%の場合には、4世代目まで共存した。このことは遺伝子の表現型である酵素活性の大小だけでなく、利己性の度合、つまり、両遺伝子間の関係性も遺伝子間の生存競走に影響することを示しており、ダ-ウィン型進化は利己性の高い状態でないと起こらないことが示唆された。
英文摘要
多種多様な生物が相互作用しながら新しい機能が生まれてくる進化や、細胞間の多様な結合によって起こる発生などは、生物学的創発の代表といえる。これを研究するのに、生物材料を用いた無細胞自己複製系を構築した。この系では、Thermus thermophilus DMA剛性酵素遺伝子から、試験管内でDNA合成酵素を合成し、その酵素を用いたPCR反応によってもとの遺伝子を複製し、次世代の遺伝子を合成するという一連のステップが一つのライフサイクルとなっている。この系を用いて、2種類の遺伝子間の競合における利己性の影響を検討した。2種類の遺伝子として、野生型と変異型を用いた。変異型遺伝子がコードしている酵素は、野生型の約60%の活性をもっている。利己性の度合い、遺伝子を複製する際に、何%自己由来の酵素を用いるかで決定した。つまり、野生型遺伝子を野生型酵素、変異型酵素とがx:(100-x)の割合で混合した酵素液を用いて複製し、変異型遺伝子を変異型酵素と野生型酵素をx:(100-x)で混合した酵素液で複製する系をx%利己性の系と定義した。100%利己的な系においては、変異型遺伝子は淘汰されて3世代目に消滅したが、利己性の度合が70%および30%の場合には、4世代目まで共存した。このことは遺伝子の表現型である酵素活性の大小だけでなく、利己性の度合、つまり、両遺伝子間の関係性も遺伝子間の生存競走に影響することを示しており、ダ-ウィン型進化は利己性の高い状態でないと起こらないことが示唆された。
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会议论文
2種類の実験室内共生系のゲノム解析
  • 批准号：
    16013223
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $3.58万
  • 财政年份：
    2004
  • 负责人：
    四方 哲也
  • 依托单位：
    Osaka University
リポソーム内タンパク質合成による自立的膜融合
  • 批准号：
    15657035
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.11万
  • 财政年份：
    2003
  • 负责人：
    四方 哲也
  • 依托单位：
    Osaka University
2種類の実験室内共生系のゲノム解析
  • 批准号：
    15013235
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $1.92万
  • 财政年份：
    2003
  • 负责人：
    四方 哲也
  • 依托单位：
    Osaka University
細胞内ATPレベルを指標とした大腸菌連続培養の細胞集団挙動解析
  • 批准号：
    03F00656
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $0.77万
  • 财政年份：
    2003
  • 负责人：
    四方 哲也
  • 依托单位：
    Osaka University
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