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− | + | <h1 class="w3-xxxlarge w3-text-red" style="padding-bottom: 10px;padding-top: 10px" align="center">Achievements</h1> | |
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− | <h1 class="w3-xxxlarge w3-text-red" style="padding-bottom: 10px;padding-top: 10px"><b> | + | <h1 class="w3-xxxlarge w3-text-red" style="padding-bottom: 10px;padding-top: 10px"><b>Medal Criteria</b></h1><!-- 小見出し --> |
<hr style="width:50px;border:5px solid red" class="w3-round"> | <hr style="width:50px;border:5px solid red" class="w3-round"> | ||
− | + | <table border="1" style="padding-bottom: 10px;padding-top: 10px;text-align: center"> | |
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</table> | </table> | ||
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+ | <h1 class="w3-xxxlarge w3-text-red" style="padding-bottom: 10px;padding-top: 10px"><b>Best Information Processing</b></h1><!-- 小見出し --> | ||
+ | <hr style="width:50px;border:5px solid red" class="w3-round"> | ||
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+ | <p style="font-family: Poppins;font-size: 16px">これまでのiGEMでは細菌同士の情報処理は盛んに行われてきた。今年我々はヒト細胞という細菌より複雑で、増殖速度などが細菌と大きく異なる細胞を対象にした。さらに両者を共培養することで、増殖速度や物質生産速度が大きく異なる細胞集団同士の情報処理に挑戦した。複雑系において重要な要素を選び出してモデルを抽象化し、シミュレーションした。結果、大腸菌数をヒト細胞によって制御し得ることや、共存可能なヒト細胞数と細菌数の関係を明らかにした。私たちはヒト細胞と大腸菌を共存させた新しい生命システムの構築(engineering)に成功した。これはiGEMの新たな一歩になると考えている。</p> | ||
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+ | <h1 class="w3-xxxlarge w3-text-red" style="padding-bottom: 10px;padding-top: 10px"><b>Proof of Concept</b></h1><!-- 小見出し --> | ||
+ | <hr style="width:50px;border:5px solid red" class="w3-round"> | ||
+ | <p style="font-family: Poppins;font-size: 16px">今回用いた2つの融合シグナル伝達系によって、ヒト細胞と大腸菌のシグナル伝達を可能にした。これによって、細菌とほ乳類という界を超えたコミュニケーションが可能になり、iGEMの新しいstandardになると考えられる。</p> | ||
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+ | <!-- 1. Medal Criteria | ||
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+ | Bronze | ||
+ | -Register and attend | ||
+ | We registered for iGEM, had a great summer, and attended the Giant Jamboree. | ||
+ | -Deliverables | ||
+ | We met all deliverables on the Requirements page. | ||
+ | -Attribution | ||
+ | We created a page on our team wiki with clear attribution of each aspect of our project. | ||
+ | -Characterization/Contribution | ||
+ | インターラボやりました。(リンク貼る) | ||
+ | |||
+ | Silver | ||
+ | -Validated Part/Validated Contribution | ||
+ | We experimentally validated and documented 6 new BioBrick Parts/Devices (BBa_K2505001, BBa_K2505010, BBa_K2505005, BBa_K2505030, BBa_K2505031, BBa_K2505032) of our own design and construction that work as expected. | ||
+ | -Collaboration | ||
+ | We offered our BioBrick Part we had designed and constructed (BBa_K1949001) to IONIS. | ||
+ | -Human Practices | ||
+ | シンポジウム開催、出前授業 | ||
+ | |||
+ | Gold | ||
+ | -Integrated Human Practices | ||
+ | がん治療への応用 | ||
+ | 我々は当初細菌とヒト細胞の共培養技術の開発により、腸内細菌叢の解明などにつなげたいと考えていた。しかし五月祭において、もっと医療応用といった社会貢献への応用もできるのではないかと指摘を受けた。そこで私たちは細菌を用いた治療について調べ、細菌を用いたDDSが近年研究されていることを知った。我々が今回開発した共培養技術を、細菌によるがん治療能を永続させるために、細菌を体内に駐在させる技術への応用につながると考えた。それに伴い、使用する細胞も当初は腸管上皮細胞(C2BBe1)を予定していたが、細菌を駐留させることに適した内皮細胞(EA.hy926)に変更した。 | ||
+ | |||
+ | We chose iP for growth inhibition signal | ||
+ | ヒト細胞が分泌する大腸菌細胞抑制シグナルとして、最初はAHLを考えていたが、ヒト細胞は原料不足のためAHLを合成することはできないため不適であることがわかった。そこで、サイトカインなどヒトが本来合成可能なシグナル物質を使うことを考えた。しかし、慶応大学のキム先生との話し合いで、ヒト細胞のnativeなシグナル物質を使用すると、ヒト細胞自身にも影響が出るのではないかと指摘された。そこで細菌でもヒト由来でもない植物由来の物質である植物ホルモンのサイトカイニン(イソペンテニルアデニン, iP)を使うことにした。 | ||
+ | |||
+ | -Improved a previous part | ||
+ | We correctly improved a BioBrick Part(<a href=”http://parts.igem.org/wiki/index.php?title=Part:BBa_K553001”> BBa_K553001</a>) | ||
+ | We improved traI by introducing a single point mutation. 合成量がnnn倍になった。 | ||
+ | |||
+ | -Model our project | ||
+ | Assayで得られた、traIの遺伝子を導入した大腸菌のC8合成量やヒト細胞のiP合成量をもとに、全体をシミュレーションした。その結果、大腸菌のC8合成量が少なく、ヒト細胞が大腸菌の増殖を抑制できないことが判明した。そこで、C8合成酵素遺伝子に変異を入れ、そのC8合成量をnnn倍にすることに成功した。それによって再度全体をシミュレーションしたところ、ヒト細胞によって大腸菌数を制御し、大腸菌の増殖を振動させられることがわかった。これより、大腸菌とヒト細胞で共存関係を築きうることがわかった。 | ||
+ | |||
+ | -Demonstrate our work | ||
+ | 我々が構築した共培養技術を、将来的にガン治療などに応用したいと考えている。人体に細菌を導入し、かつ定着させるとなると正常細胞に悪影響を及ぼす可能性も考えられる。しかし、私たちの共培養技術では、細菌の過剰増殖を抑えることができるので、リアルコンディションでも使用可能と考えられる。 | ||
+ | --> |
Revision as of 09:59, 22 October 2017
<!DOCTYPE html>
Achievements
Medal Criteria
Bronze | Register and attend | We registered for iGEM, had a great summer, and attended the Giant Jamboree. |
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Deliverables | We met all deliverables on the Requirements page. |
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Attribution | We created a page on our team wiki with clear attribution of each aspect of our project. |
|
Part | We documented 5 new BioBrick Parts (BBa_K1949100, BBa_K1949101, BBa_K1949102, BBa_K1949000, BBa_K1949001) central to our project and submitted them to the iGEM Registry . |
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Silver | Validated Part | We experimentally validated and documented 4 new BioBrick Parts/Devices (BBa_K1949050, BBa_K1949052, BBa_K1949030, BBa_K1949032) of our own design and construction that work as expected. |
Collaboration | We helped team KAIT_Japan model their system and taught a new high school team ASIJ about modeling. |
|
Human Practices | We considered our project from three aspects: education, ethics, and economy. To achieve this, we have done various outreach activities: School-visits, creating videos and a card game, hosting a symposium of bioethics, developing our original ethics code, and creating devices of protein production control. We also designed some genetic circuits which recreate other versions of Sow White. Through these activities, we could communicate with the public and improve our project from their feedback. |
|
Gold | Integrated Human Practices | We held many activities in respect to our three aspects: education, ethics and economy. For example, we gave lessons to the students at 6 different high schools (269 students in total) and held a symposium. In addition, we applied the advice and ideas we got from the students and experts into our project. As a result, our Wet lab and Dry lab integrated to make "ACADwarfs," as well as figure out the concept of "TA system ~the Queen's Caprice~." |
Improvement / Characterization | We correctly improved a BioBrick Parts (BBa_R0071) and characterized 6 BioBrick Parts/Device (BBa_C0071, BBa_C0171, BBa_K1529300, Bba_K1529310, BBa_K1096002, BBa_K1096001) |
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Proof of concept | We demonstrated 4 functional proof of concept of our project: New cold inducible promoter, Rhl system assay, TA system, Degradation of C12 by AmiE. |
Best Information Processing
これまでのiGEMでは細菌同士の情報処理は盛んに行われてきた。今年我々はヒト細胞という細菌より複雑で、増殖速度などが細菌と大きく異なる細胞を対象にした。さらに両者を共培養することで、増殖速度や物質生産速度が大きく異なる細胞集団同士の情報処理に挑戦した。複雑系において重要な要素を選び出してモデルを抽象化し、シミュレーションした。結果、大腸菌数をヒト細胞によって制御し得ることや、共存可能なヒト細胞数と細菌数の関係を明らかにした。私たちはヒト細胞と大腸菌を共存させた新しい生命システムの構築(engineering)に成功した。これはiGEMの新たな一歩になると考えている。
Proof of Concept
今回用いた2つの融合シグナル伝達系によって、ヒト細胞と大腸菌のシグナル伝達を可能にした。これによって、細菌とほ乳類という界を超えたコミュニケーションが可能になり、iGEMの新しいstandardになると考えられる。
Discussion
考察
Reference
参考文献
Hajime Fujita: All Rights Reserved