Chiba/Project Design

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Latest revision as of 05:36, 27 October 2007

Project Design

Concept

Fig. 4 Concept

We aimed to make a spherical gathering of bacteria such like marimo by ordering bacteria go get together and stick to each other.

What our system requires

1.Affinity Tag

Make a His-tagged Flagella. We aimed to stick bacteria by displaying histidines (which bonds each other through metal ions) on the flagellar filament.

Fig. 5 His-tagged flagella as a bactria linker. This image depicts only one tail as flagella (the real bacteria have about ten flagella per cell).

Make a Bacterial Communication. We make 2 types of cell(sender&receiver) having different gene circuit. Senders sticking each other in advance send a signal to receivers and receivers grow affinity tags.

Fig. 6 Bacterial Communication.

3.Size Control

Make an AHL localized region for quorum sensing.

Fig. 7 Controlling AHL diffusing area and the size of Bacteria Marimo.

How Our System Works

Fig. 8 How Our System Works.

Senders whose flagella display the histidine tags stick to each other through metal ions. This becomes the core of Bacteria Marimo. The senders also produce AHL to sign the receiver cells.
Receivers express his/flagella and GFP in high [AHL]; only when they get close to the senders core.
Receivers stick to the senders core and themselves through metal ions.... one after another.
As seen, the cluster grows like a snowball. At the same time, the receivers degrade AHL and thus AHL diffusion space around the mixed cluster limited. By controlling the rate of AHL degradation and so on, one can define the size of such Bacteria Marimo.

For other strategies to make marimo, visit the official website of [http://chem.tf.chiba-u.jp/igem/ iGEMCHIBA]

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-先生、先輩方からのコメントはこちら[[#Comments]]！
+<html><link rel="stylesheet" href="/igem07/index.php?title=User:Maiko/Chiba.css&action=raw&ctype=text/css" type="text/css" /></html>
+[[Image:chiba_logo.png|center]]
+__NOTOC__
+{| style="border:0;width:100%;font-family:'Trebuchet MS'" cellpadding="20px" cellspacing="0"
+| align="center" |
+[[Chiba|Home]]<br>
+<span style="font-size:120%;font-weight:bold;">[[Chiba/Introduction|Introduction]] | [[Chiba/Project_Design|Project Design]] ( [[Chiba/Engeneering_Flagella|1.Affinity Tag]] | [[Chiba/Communication|2.Communication Module]] | [[Chiba/Quorum_Sensing|3.Size Control]] ) |  [[Chiba/Making Marimo|Making Marimos]] |  [[Chiba/Goal|Our Goal]]</span><br>
+[[Chiba/Acknowledgements|Acknowledgements]] | [[Chiba/Team_Members|Team Members]] | [http://chem.tf.chiba-u.jp/igem/ iGEM Chiba Website] | [[Chiba/Members_Only|メンバ連絡簿]]
+|}
 ==Project Design==
-Project design for iGEM 2007!
+===Concept===
+[[Image:Story.PNG|frame|'''Fig. 4''' Concept|center]]<br>
-===Marimo Bacteria===
+We aimed to make a spherical gathering of bacteria such like marimo by ordering bacteria go get together and stick to each other.
-*[[user:Hiroki|Hiroki Fukutomi(福冨　浩樹)]]
-[[Image:Igem marimo2.jpg|350x248px]]
-鞭毛同士をつなげて'''まりも状の立体的な集合体をつくる'''こと、'''ある程度の大きさになったところで集合体の成長が止まる'''ことが目標
-AHLの濃度勾配を使って大きさを感知させる
-さらに応用として、縁取りお絵描きをすることにも使えそう
-詳しくは上のポスターを見てください（クリックで拡大します）
-===Gangway!Gangway!Bacteria===
-*[[user:Yukihiro|Yukihiro Takami(高見　行洋）]]
-大腸菌の忌避物質であるindoleを多量に生産し、自分たち以外の大腸菌をどかしてしまう、そんな嫌なやつをつくることが目標
-indoleを感じて働くpromoterがないため、逃げる側は最初から緑色にしようと思ってます。詳しくはpdfを見てください。
-　pdf ファイルはこちら→[[https://static.igem.org/mediawiki/2007/6/67/Dokeodke.pdf dokedoke]]
-===Layer Bacteria===
-*[[user:Risa|Risa Kajiwara(梶原　理紗)]]
-[[Image:LayerBacteria.jpg|175x250px]]
-色の異なった大腸菌を層状にくっつけて、見た目が綺麗な集合が作りたい。
-数学的な意味も持たせたいと思います。
-===Loving Bacteria===
-*[[user:Marina|Marina Gushiken(具志堅麻里奈)]]
-*[[user:Mutsuko|Mutsuko Kazama(風間睦子)]]
-[[Image:lovelove.jpg|175x250px]]
-最初はお互い分裂しないが、オスとメスが出会うとメスが分裂させて、有性生殖をさせることが目的です。
-大腸菌も恋したら面白いなと思ったのがきっかけです。
-===Deodorant Bacteria===
-*[[user:Masahiro|Masahiro Tominaga(冨永　将大)]]
-[[Image:Deodorant.jpg|175x250px]]
-大腸菌が加齢臭を撲滅！！臭いと戦う大腸菌を作ります。
-詳しくはポスターを見てください。
-==Comments==
+===What our system requires===
-*回答者によって答え方に特徴が出たので、プロジェクトごとではなく回答者ごとにコメント分けました．ちょっと読みにくいかもしれません．
+{| style="border:0px;" cellpadding="5px"
-*他の人のプロジェクトのコメントも読むと勉強になると思います．
+| width="30%" valign="top" |
-*まだ増えるかもしれません
+====[[Chiba/Engeneering_Flagella|1.Affinity Tag]]====
-*projectdescriptionの〆切は８日だそうですね．[[Chiba/Project Description]]<-ここに書いてゆくそうです
+Make a '''His-tagged Flagella'''. We aimed to stick bacteria by displaying histidines (which bonds each other through metal ions) on the flagellar filament.<br>
-*projectdescriptionの説明のページ：[https://2007.igem.org/Project_Description Project_Description]　サンプルとかもあります
+[[Image:Chiba_stickbacteria.png|frame|left|'''Fig. 5 ''' His-tagged flagella as a bactria linker. This image depicts only one tail as flagella (the real bacteria have about ten flagella per cell).]]<br>
+| width="30%" valign="top" |
-==コメントその１==
+====[[Chiba/Communication|2.Communication Module]]====
-'''まりもバクテリア'''
+Make a '''Bacterial Communication'''. We make 2 types of cell(sender&receiver) having different gene circuit. Senders sticking each other in advance send a signal to receivers and receivers grow affinity tags.<br>
-:これは去年のバルーンみたいな感じを受けたのですが、大腸菌の結合は直線的（平面的）？それとも立体的にできるのでしょうか？あとまりもは外国ではあまりメジャーではないかもしれません。
-'''どけどけ大腸菌'''
-:英語のGangwayという単語がちょっとぴんとこなかったです。Ｇｅｔａｗａｙ！みたいな方が私にはわかりやすいかな。アイデア面白いと思ったのですが、大腸菌の動きがはっきりと観察できればいいと思いますが１体ずつの動きは厳しいのではないでしょうか。
-'''Ｌａｙｅｒ　Ｂａｃｔｅｒｉａ'''
-:きれいにできたら芸術的でよいと思います。ただ応用として何ができるかが気になりました。
-'''Ｄｅｏｄｏｒａｎｔ　Ｂａｃｔｅｒｉａ'''
-:阿部君に手伝ってもらったらどうでしょうか。というのは冗談ですがやはり去年のアロマ同様で、においがある・ないをいかにしてデータ化するのがkeyだと思います。ＭＩＴも人間の鼻で行っていましたし、何か機械を使うのは難しいかもしれません。色を変えるなどして視覚化する方が発表しやすいかも。
-==その２==
+[[Image:Chiba_prj_com.png|frame|left|'''Fig. 6''' Bacterial Communication.]]
-'''Q1 やるとしたらどれが一番やりたいか？'''
+| width="30%" valign="top" |
-:Deodorant Bacteria
-'''Q2 それはどうして？どこが良い？'''
-:発想が面白い。わくわくする！使えそうなレセプターまで考えてある。一から自分たちで作っていくよりも、既存のものを使えるならば、可能性が高いと思ったから。
-'''Q3 全体に対するアドバイスやコメント'''
-:時間がないと分かっていながら、去年も時間がなくなりました・・・ので！分かっていると思いますが、早いうちに、調べられることはつめて調べたほうがいいと思います。自分たちがほしいもので、新しいと思ってたことでも、意外にどこかで既に行われていたり、わかっていること、ヒントになる情報があります。最新の論文などもよく調べてみるといいと思います。
-:実験するときは、何のためにやるのか、もっといい方法はないか、ほんとに必要な実験か、一呼吸おいて考えてみると、無駄がなく、効率的にできると思います。
-:大変なこともあるとおもいますが、みんなで力を合わせて頑張ってください！！！　頑張ったら、それだけ絶対やりがいもあり、楽しいです♪
+====[[Chiba/Quorum_Sensing|3.Size Control]]====
+Make an '''AHL localized region''' for quorum sensing.
+[[Image:Chiba_proj_ahlconc.png|frame|left|'''Fig. 7''' Controlling AHL diffusing area and the size of Bacteria Marimo.]]
+|}
-==その３==
+===How Our System Works===
-'''Marimo'''
+[[Image:How our system works chiba.PNG|frame|center|'''Fig. 8''' How Our System Works.]]<br>
-*夢度：Marimoの段階で△。粘菌集合体みたく動き出したら、夢max。
+#Senders whose flagella display the histidine tags stick to each other through metal ions. This becomes the core of Bacteria Marimo. The senders also produce AHL to sign the receiver cells.<br>
-*達成予測：順調にいったら１ヶ月半、ってことは約３ヶ月ってところか。
+#Receivers express his/flagella and GFP in high [AHL]; only when they get close to the senders core.<br>
-*コスト予測：沈殿との闘いは、砂時計のように試験管を何度も縦に回せばいいから、コストにはならない。おそらく、数連体の大腸菌が顕微鏡で見えれば成功と考えてもいい。Ni以外の金属イオンで参照実験をする。
+#Receivers stick to the senders core and themselves through metal ions.... one after another.<br>
-*トータル：○
+#As seen, the cluster grows like a snowball. At the same time, the receivers degrade AHL and thus AHL diffusion space around the mixed cluster limited. By controlling the rate of AHL degradation and so on, one can define the size of such Bacteria Marimo.<br>
-'''Gangway:'''
-*夢度：大腸菌が逃げる時点で、夢△。夢のひろがりがうすい気がする。
-*達成予測：indoleをonにするpromotorをより真剣に探すか、工夫が必要。それさえ絞ってしまえば、実質１ヶ月半という気がする。
-コスト予測：promotor問題だけ。マイクロ流路系に２種の大腸菌を押し込んで、嫌がる大腸菌をindole放出大腸菌が追いまくる、という動画がとれてしまえば、養分...という話も問題視しなくてもよいのでは？
-*トータル：○
-'''Layer'''
-*夢度：分子タグを使うということは、化学屋っぽくて夢○。僕としては、粘菌集合体みたく動き出したら夢max。
-*達成予測：分子タグのところは化学反応でそんなに手間はかからないので、（精製はゲル排除クロマトかな）FliCさえ出来てしまえば実質１ヶ月。
-*コスト予測：イレギュラーなくっつきかたは、分子タグの問題なので、ナノ粒子やコロイド集積の論文を参考にすれば、むしろそれが面白いこともある。増殖の問題も同様。ただ、このproposalと似たような論文がJACSとかにあった気もしてきた。
-*トータル：○
-'''Loving:'''
-*夢度：個人的に夢max。有性生殖させてみて欲しい。
-*達成予測：F因子へのcircit導入がどのくらいの頻度でうまくいくのか。これが最大の壁。論文どおりにやってみて、２ヶ月か。
-*コスト予測：F因子問題が最も気になる。ロイシン(-)の方は、より論文を調べれば見つかるのではないかな？
-*トータル：○
-'''Deodorant:'''
-*夢度：基本的には◎だと思う。アメリカ人は好きそう。
-*達成予測：においセンサーまで全部含めて、２ヶ月の予測。ってことは実際には４ヶ月かかるかも。
-*コスト予測：とりあえず、臭いセンサーがないと駄目なのかな？センサーなしで、まずは臭い分子を大腸菌と混ぜると消える、ってことを確かめることが先かな。π電子系分子だから、紫外吸収とかでも検出・定量できそう。
-*トータル：○～◎
-'''コメント'''<br />
-化学マニアの特色を出すというスタイルは、「分子・原子で考え、またその考え方によって新しいものを創り出す」というものと思うので、deodorantやgangwayももう少しその方向を意識してみたいですねぇ。lovingは化学屋として何ができるのか、僕にはまだ想像できてないです。
-==その４==
+'''For other strategies to make marimo, visit the official website of [http://chem.tf.chiba-u.jp/igem/ iGEMCHIBA]'''
-以下はの６名から出たコメントをまとめたものです<br />
+<!-- SenderやReceiverの色を対応させてみたらどう？　ｂｙ田代 -->
-'''マリモ'''
-*やっぱり５つのテーマの中で，新規性も、そして考えの深さも一番ではないか。他は他大学のteamでもやってそうなむしろオーソドックスなネタである。
-*３次元球体のSenderをつくるのが難しそう。Senderは一匹ではたぶんだめです。沢山いなければ十分なAHLを創りだせない。→二次元にしたらどうか
-*Ron Weissのnatureの論文みたほうがよい。見方によってはかなり似ているので、違いを明確にする必要が有る？
-'''layer'''
-*少し簡単過ぎるかもしれないが、マリモのよいbackupになる（あるいはその反対？）
-*FliCは梅groupで出来つつあるので、話がはやい（でも飼いならすのは別）
-*おなじ遺伝子型で、「あとづけ」でtagを変えるので、geneticsに偏重したiGEMのほかのチームと差別化しやすそう。
-*化学の比重がおもくなるので共生の化学さが出てよいと思う。
-'''Loving'''
-*SEXというからには、その定義をちゃんと考えてはどうか（molecular sex＝分子レベルのいでんしのモザイク化）。
-*F因子はうち（斎藤研梅G）のだれも指導できないけど、面白そうでもある
-*F因子のbiobrickあるのかな？
-*最終的に、どういう「あ！」とおもうようなデータが出るのか、展開性がいまいち読めない。
-'''Deodorant'''
-*匂いセンサはまだプロもまともにつくれない。これには無限大の時間がかかる
-*悪いにおいを見つけてそれを分解対処する、というのは、昨年の唐沢君のものと同じ（彼の場合重金属でした）
-*匂い分子を分解するだけ、ならば可能かも。これで面白いかどうかを考えてみるとよい。
-*ロボット（大腸菌）の臭さが問題。tnaAを消しただけでいいのかな？
-*昨年の「い」チームとの継続性があれば悪くないのだけど，MITが邪魔ですね。
-'''gangway'''
-*インドールはそもそも忌避性がある。インドール過剰合成株があれば、ほかのバイキンはそもそも逃げてゆく→これってBioBrick組み立ては要らないかも。
-*インドールを創る→テロ活動のようでNGなかんじ
-*これがいったい何につかえるのかが不明。ただ面白いからであるなら、それが本当に面白いかどうかを吟味。
-*インドール合成株がそれ以外を「おいかける」ことは機構的にないでしょう？逃げてゆくものとそうでないもの（ただ拡散してゆくもの）とを見分けるのは、顕微鏡下では難しい。案外、データとるのは困難かもしれません。統計的な方法で間接的に示すしかないのかな？
-'''集計'''<br />
-この場に居たひとの中から、「これら５つのテーマの中でじぶんがやるのならどれを選ぶ？」という問いの集計結果。１、２番まで選びました。
-*１番（マリモ５、layer２）
-*２番（マリモ１、layer３、lovers３）

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