Multiscale Models for Synthetic Biology

合成生物学的多尺度模型

基本信息

  • 批准号:
    7945291
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.71万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-09-30 至 2012-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Humans can now construct and piece together DNA sequences in order to design new biological systems and organisms. We can do this more quickly and less expensively than ever. Applications abound for our synthetic biological constructs, from sensors of biochemical and chemical weapons, to devices that will remove environmental pollutants, to gene therapies. Synthetic biology is the discipline that focuses on the construction of these novel biological systems. It has all the characteristic features of an engineering discipline: applying technical and scientific knowledge to design and implement devices, systems, and processes that safely realize a desired objective. Mathematical modeling has always been an important component of engineering disciplines. It can play an important role in synthetic biology the same way modeling helps in aircraft or architecture design: models and computer simulations can quickly provide a clear picture of how different components influence the behavior of the whole, reaching objectives quickly. The proposed activities will result in modeling tools that will help scientists and engineers to construct complex synthetic biological systems. These tools will be standardized, so that they are applicable to any synthetic biological system. The activities will also produce novel synthetic gene regulatory networks that can find applications in pharmaceutical production and gene therapies. We will develop sophisticated mathematical models of synthetic biological systems that connect the targeted biological phenotype (what we want the synthetic biological system to do) to the DNA sequence (that we need to physically construct to realize the synthetic biological system). We will conduct simulations of many alternate designs to decide on the optimum set of molecular components, before we go into the wet laboratory. We will then construct these designs in E. coli and optimize them for performance. We propose to work with synthetic tetracycline inducible networks because they have significant biomedical applications, mainly as gene therapy expression vectors. Tetracycline is a small antibiotic molecule that can safely turn on the production of any protein, when this protein is expressed under the control of a tetracycline-responsive DNA promoter. We will model, design, build and test these promoters to determine how to best control protein expression with tetracycline induction.
人类现在可以构建和拼凑DNA序列,以设计新的 生物系统和有机体。我们可以比以往任何时候都更快、更便宜地做到这一点。 我们的合成生物结构的应用比比皆是,从生物化学和生物化学的传感器, 化学武器,去除环境污染物的设备,基因疗法。 合成生物学是一门专注于构建这些新的生物学的学科。 系统.它具有工程学科的所有特征:应用技术和 科学知识,设计和实施设备,系统和过程,安全地实现 一个理想的目标。 数学建模一直是工程学科的重要组成部分。它 可以在合成生物学中发挥重要作用,就像建模在飞机或 架构设计:模型和计算机模拟可以快速提供一个清晰的画面, 不同的组成部分影响整体的行为,迅速达到目标。 拟议的活动将产生建模工具,帮助科学家和工程师 构建复杂的合成生物系统。这些工具将被标准化, 适用于任何合成生物系统。这些活动还将产生新的合成基因 监管网络可以在制药和基因治疗中找到应用。 我们将开发合成生物系统的复杂数学模型, 将目标生物表型(我们希望合成生物系统做的事情)与 DNA序列(我们需要物理构建以实现合成生物学 系统)。我们将对许多替代设计进行模拟,以确定最佳的 分子组成,在我们进入湿实验室之前。然后我们将构建这些 设计在E.大肠杆菌中,并优化它们的性能。 我们建议使用合成的四环素诱导网络,因为它们具有 重要的生物医学应用,主要作为基因治疗表达载体。四环素是一种 小抗生素分子,可以安全地打开任何蛋白质的生产,当这种蛋白质是 在四环素响应性DNA启动子的控制下表达。我们将建模,设计, 构建并测试这些启动子,以确定如何最好地控制蛋白质表达, 四环素诱导

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Analytical Derivation of Moment Equations in Stochastic Chemical Kinetics.
  • DOI:
    10.1016/j.ces.2010.10.024
  • 发表时间:
    2011-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Sotiropoulos V;Kaznessis YN
  • 通讯作者:
    Kaznessis YN
Stochastic simulations of a synthetic bacteria-yeast ecosystem.
  • DOI:
    10.1186/1752-0509-6-58
  • 发表时间:
    2012-06-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Biliouris K;Babson D;Schmidt-Dannert C;Kaznessis YN
  • 通讯作者:
    Kaznessis YN
Stochastic model reduction using a modified Hill-type kinetic rate law.
使用改进的希尔型动力学速率定律简化随机模型。
  • DOI:
    10.1063/1.4770273
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Smadbeck,Patrick;Kaznessis,Yiannis
  • 通讯作者:
    Kaznessis,Yiannis
Bacterial sugar utilization gives rise to distinct single-cell behaviours.
  • DOI:
    10.1111/mmi.12695
  • 发表时间:
    2014-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Afroz T;Biliouris K;Kaznessis Y;Beisel CL
  • 通讯作者:
    Beisel CL
Efficient Moment Matrix Generation for Arbitrary Chemical Networks.
  • DOI:
    10.1016/j.ces.2012.08.031
  • 发表时间:
    2012-12-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Smadbeck P;Kaznessis YN
  • 通讯作者:
    Kaznessis YN
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

YIANNIS KAZNESSIS其他文献

YIANNIS KAZNESSIS的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('YIANNIS KAZNESSIS', 18)}}的其他基金

BIOMOLECULAR INTERACTION AND GENE NETWORK SIMULATIONS
生物分子相互作用和基因网络模拟
  • 批准号:
    8364237
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
BIOMOLECULAR INTERACTION AND GENE NETWORK SIMULATIONS
生物分子相互作用和基因网络模拟
  • 批准号:
    7956099
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
BIOMOLECULAR INTERACTION AND GENE NETWORK SIMULATIONS
生物分子相互作用和基因网络模拟
  • 批准号:
    7723149
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
BIOMOLECULAR INTERACTION AND GENE NETWORK SIMULATIONS
生物分子相互作用和基因网络模拟
  • 批准号:
    7601336
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
Computational Modeling /Design of Antimicrobial Peptides
抗菌肽的计算建模/设计
  • 批准号:
    6987447
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
Computational Modeling and Design of Antimicrobial Peptides
抗菌肽的计算模型和设计
  • 批准号:
    7667298
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
Computational Modeling /Design of Antimicrobial Peptides
抗菌肽的计算建模/设计
  • 批准号:
    7102741
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
Computational Modeling and Design of Antimicrobial Peptides
抗菌肽的计算模型和设计
  • 批准号:
    7473854
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
Computational Modeling and Design of Antimicrobial Peptides
抗菌肽的计算模型和设计
  • 批准号:
    7265324
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
Modeling and Design of Antimicrobial Cathelicidins
抗菌 Cathelicidins 的建模和设计
  • 批准号:
    6980199
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:

相似海外基金

Collaborative Research: Using Polarimetric Radar Observations, Cloud Modeling, and In Situ Aircraft Measurements for Large Hail Detection and Warning of Impending Hail
合作研究:利用偏振雷达观测、云建模和现场飞机测量来检测大冰雹并预警即将发生的冰雹
  • 批准号:
    2344259
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Using Polarimetric Radar Observations, Cloud Modeling, and In Situ Aircraft Measurements for Large Hail Detection and Warning of Impending Hail
合作研究:利用偏振雷达观测、云建模和现场飞机测量来检测大冰雹并预警即将发生的冰雹
  • 批准号:
    2344260
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Condition Monitoring of Aircraft Propulsion for Automated Diagnostics
用于自动诊断的飞机推进状态监测
  • 批准号:
    LP220200934
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Linkage Projects
Affordable novel wind tunnel for zero-emission aircraft propulsion testing
用于零排放飞机推进测试的经济实惠的新型风洞
  • 批准号:
    10078383
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    BEIS-Funded Programmes
The origins of complex CMAS deposits in aircraft engines and their effects on engine degradation
飞机发动机中复杂 CMAS 沉积物的起源及其对发动机退化的影响
  • 批准号:
    2906089
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Studentship
ASRA (Aircraft Structures Repair AI) Development and Testing
ASRA(飞机结构修复人工智能)开发和测试
  • 批准号:
    10075148
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Grant for R&D
Thermal Management for the Hybrid Electric Regional Aircraft
混合动力电动支线飞机的热管理
  • 批准号:
    10064252
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    EU-Funded
Integration and Digital Demonstration of Low-emission Aircraft Technologies and Airport Operations
低排放飞机技术与机场运营的集成和数字化演示
  • 批准号:
    10049300
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    EU-Funded
Spatial and Temporal Airflow Mechanism Regarding Transient Aerodynamics of a Supersonic Aircraft Configuration with a Cranked-Arrow Main Wing
曲柄箭头主翼超音速飞机瞬态空气动力学的时空气流机制
  • 批准号:
    23K04228
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Thermal management of hydrogen-powered aircraft
氢动力飞机的热管理
  • 批准号:
    2908405
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.71万
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了