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
- 来源:
- 关键词:
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。
这项研究旨在利用人工基因回路以时间和定量方式控制代谢网络。为了验证人工遗传回路的有效性,我们将致力于生产Shikimic Acid,这是药物的重要前体。使用常规的代谢工程技术,Shikimate的生产效率更高。我认为,如果我们能够实现使用人工遗传回路使用新方法的生产效率,那将很有趣。在遗传电路设计中,重要的是要快速运行使用计算机创建,验证和改进基因回路的循环,并且验证过程一直花时间到现在为止。因此,我们改善了自动基因电路设计系统,使我们能够立即可视化设计基因电路的行为,网络结构和相应的DNA序列。具体而言,我们添加了功能,使我们能够以标准数据格式(例如SBML(Systems Biology Markup语言)和SBOL(合成生物学开放语言)等标准数据格式设计基因电路和DNA序列。我们还开发了一个Web应用程序,以快速可视化创建的基因电路及其DNA的行为。该Web应用程序独立于自动遗传电路设计系统,并计划将来公开。该Web应用程序使以10多种与系统生物学和合成生物学有关的文件格式可视化数据成为可能。该应用使遗传电路设计过程更加高效,更快。
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)
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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