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進化工学を用いた人工DNAゲノム機能発現の最適化

利用进化工程优化人工DNA基因组功能表达

基本信息

批准号：
22KJ0540
负责人：
古林太郎
金额：
$ 2.33万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度は、前年度に最適化したphi29複製系を進化に必須となる微小区画(w/oエマルション)系に持ち込むための検討を行った。申請時は野地研の独自技術である微小リアクタデバイスを用いる予定であったが、ホモジェナイザーを用いてエマルションを生成する方法が本研究で用いる自己複製系との相性がよく、進化サイクルを複数ラウンドにわたって高速に回せる、より大きなライブラリーサイズを確保できる、微小液滴サイズを非常に小さくできるなどの性質の良さを重視してこの手法を選択した。phi29複製反応がうまく動作するようなエマルションの作成法を検討し、複製が高効率で動作するような生化学的条件を同定した。次に、このエマルションが微小区画として重要な2つの機能を果たせるかどうかを検討した。1つ目は「微小空間による1分子の濃縮効果」である。進化にあたっては1区画あたり1コピーのDNAから自己複製反応を行う必要があるが、DNA濃度が低すぎると翻訳されたタンパク質とDNAが出会えず、複製が起こらないことが知られている。私はDNAをpM以下の濃度にした複製反応をバルク・区画化条件で比較し、区画化条件でのみ複製が起こることから、区画が確かに微小反応場として動作していることを確認した。2つ目は、「機能性DNAの選択的増幅」である。進化実験の入力として与えられる変異体ライブラリ中のDNAは多くが遺伝子機能の壊れた配列であり、野生型より高機能な配列はごく稀である。したがって、微小区画によってDNA集団を確実に1コピーずつ隔離し、遺伝子機能を向上させたDNAだけを効率よく選択する必要がある。私は複製起点Oriをもつ自己複製DNA(DNAポリメラーゼをコード)と、蛍光タンパク(複製に関係ない疑似遺伝子)をコードしたDNA集団を混合して区画内複製反応を行い、確かに自己複製DNAだけが選択的に増幅されることを確かめた。

In the year 2022 and the previous year, the most recent phi29 replication system evolution must be related to the performance of the microcell painting. When applying for application, the field research system is used in the field to determine the performance of the system, and the system is used to generate the data in this study. In this study, we use the self-replication system to copy the phase data of the system, the number of copies of the system, the number of copies, the number of copies, and the number of copies to achieve high-speed transmission. Tiny droplets are very small, they are very small, and they are very small. Phi29 replicates the biochemistry conditions of biochemistry in the same way. In the second place, the micro-cell painting is very important. As a result, it is necessary to improve the performance. 1 objective "micro-space effect 1 molecular weight effect" is important. In the first part of this paper, we need to make a copy of the DNA in area 1. We need to copy the necessary information, and the DNA is low. We need to make a copy of the DNA to make sure that you are not aware of the situation. If you want to use the following DNA pM, you will need to compare the conditions of area painting, copy the conditions of area painting, and make sure that you can make sure that you can make sure that you do not want to make sure that you do not want to change the size of the field. 2 the target, the amplitude selected by the functional DNA. The DNA multi-carrier sub-machine can be equipped with high-speed equipment, and the wild-type high-speed machine can be equipped with high-speed aircraft. in the system, the sub-machine of the DNA multi-carrier can be equipped with high-speed equipment, and the wild-type high-speed machine can be equipped with both. Make sure that the DNA collection and sub-machine can make sure that you can choose the necessary information for your DNA performance. To copy the starting point of the Ori, please copy the DNA (DNA copy), the light copy (the suspected copy), the DNA collection and the mixed image in the drawing, and make sure that you copy the image in the selected DNA file.