人工遺伝子回路を使って代謝ネットワークを制御するための基盤計算技術の開発

开发利用人工基因电路控制代谢网络的基础计算技术

基本信息

  • 批准号:
    22K12247
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2027-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究では、人工遺伝子回路を活用して代謝ネットワークを時間的・定量的に制御することを目指している。人工遺伝子回路の効果を検証するため、医薬品の重要な前駆体であるシキミ酸生産に取り組む。シキミ酸生産は従来の代謝工学的手法でかなり効率化されている。人工遺伝子回路を使う新しい方法で、それを越える生産効率が達成できれば面白いと考えている。遺伝子回路設計において、計算機を用いて遺伝子回路の作成・検証・改良サイクルを迅速に回すことが重要であり、これまで検証の過程が時間を要していた。そこで我々は、遺伝子回路自動設計システムを改良し、設計された遺伝子回路の挙動やネットワーク構造、対応するDNA配列を瞬時に可視化することが可能になった。具体的には、SBML(Systems Biology Markup Language)やSBOL(Synthetic Biology Open Language)といった標準データ形式で設計した遺伝子回路やDNA配列を出力できる機能を追加した。また、作成された遺伝子回路の挙動やそのDNAを迅速に可視化するためのWebアプリケーションを開発した。このWebアプリケーションは遺伝子回路自動設計システムとは独立したものであり、将来的には一般に公開する予定である。このWebアプリケーションによって、システム生物学や合成生物学に関連する10種以上のファイルフォーマットのデータを可視化することが可能になった。このアプリケーションの活用により、遺伝子回路の設計プロセスがより効率的かつ迅速に行えるようになった。
In this study, artificial genetic circuits were used to determine the timing and control of metabolic processes. The results of artificial genetic circuits are demonstrated in the following ways: 1. The production of mi-acid is based on metabolic engineering methods. The artificial sub-circuit is used to make new methods, and the production rate is achieved. The design of genetic sub-circuits, the use of genetic sub-circuits, the improvement of genetic sub-circuits, the rapid return of genetic sub-circuits, and the time required for genetic sub-circuits. The automatic design of genetic sub-circuits can be improved, and the design of genetic sub-circuits can be realized through the visualization of DNA alignment. Specific functions such as SBML (Systems Biology Markup Language), SBOL (Synthetic Biology Open Language) and standard format design, sub-circuit design and DNA alignment are added. The DNA of the gene sub-circuit was quickly visualized and the Web was opened. This Web application is designed to be independent and open to the public. More than 10 types of Web applications are available in biology and synthetic biology. The application of this technology, the design of the transmission sub-circuit, the efficiency of the transmission, and the rapid implementation of the transmission.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
アムステルダム自由大学(オランダ)
阿姆斯特丹自由大学(荷兰)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A hybrid approach for kinetic parameter estimation based on machine learning and global optimization
基于机器学习和全局优化的动力学参数估计混合方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Maeda Kazuhiro;Hatae Aoi;Sakai Yukie;Boogerd Fred C.;Kurata Hiroyuki;Kazuhiro Maeda
  • 通讯作者:
    Kazuhiro Maeda
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    $ 2.75万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
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