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J-GLOBAL ID：201702220225438438   整理番号：17A1630964

合成遺伝子回路における遺伝子発現雑音低減のための多目的最適化【Powered by NICT】

Multi-objective optimization for gene expression noise reduction in a synthetic gene circuit ^* * This work is partially supported by Spanish government and European Union (FEDER-CICYT DPI2014-55276-C5-1). Y.B. thanks grant FPI/2013-3242 of Universitat Politecnica de Valencia, and also thanks the support from the Ayudas para movilidad dentro del Programa para la Formacion de Personal Investigador (FPI) de la UPV para estancias 2016. A.V. thanks the Max Planck Society, the CSBD and the MPI-CBG. The authors are grateful to Prof. Dr. Ivo F. Sbalzarini for hosting Y.B in the MOSAIC Group for a research stay, also to Pietro Incadorna from the MOSAIC Group at CSBD for his help in the parallel algorithm implementation, and to Dr. Gilberto Reynoso-Meza from the PPGEPS at Pontificia Universidade Catolica do Parana for his always helpful comments regarding the MOOD.

著者 (3件)： Boada Y. (I.U. de Automatica e Informatica Industrial (ai2), Universitat Politecnica de Valencia, 46022, Camino de Vera S/N, Valencia, Spain) ,  Vignoni A. (Center for Systems Biology Dresden and Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Pfotenhauer str. 108, 01307 Dresden, Germany) ,  Pico J. (I.U. de Automatica e Informatica Industrial (ai2), Universitat Politecnica de Valencia, 46022, Camino de Vera S/N, Valencia, Spain)
資料名： IFAC PapersOnLine  (IFAC PapersOnLine)
巻： 50  号： 1  ページ： 4472-4477  発行年： 2017年 
JST資料番号： W3101A  ISSN： 2405-8963  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遺伝子発現ノイズと呼ばれるしばしば生物学的システムにおける確率性が一般的である。この雑音の主な源は二つの方法で生じた。生化学反応の陰的ランダム性がセル内の固有雑音を生成する。他の細胞過程は生成物時間経過および各セルごとに変化し,いわゆる外因性雑音を生成することである。雑音を削減しながら遺伝子の平均発現レベルを制御合成生物学の多くの応用における課題である。以前の研究では,所望の平均発現レベルを達成しながら遺伝子発現ノイズを低減するための遺伝子合成回路を提案した。回路は負のフィードバックループとクオラムセンシングに基づく細胞間コミュニケーション機構を組み合わせたものである。本研究では,著者らは,与えられた目標平均発現値に対して,内因性および外因性変動に起因する遺伝子発現ノイズの最小化を達成する調整可能なに実験室パラメータに対して最善の値を見つけるための多目的最適化設計法を用いた。提案アプローチでは,雑音の影響を最小化するために必要な回路パラメータを調整して,文献で報告されている全ゲノム実験データと一致して証明する結果を与えることができる。異なるシナリオの探索,のみ固有雑音を考慮したまたは外因性および内因性両方を考慮して,著者らは両方の場合で得られた設計戦略は,移転性を有しないことを見出した。,外因性および内因性雑音が存在するシナリオで評価した場合のみ固有雑音を考慮して回路パラメータを設計する性能が低下した準最適設計を得た。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *雑音 ,  生化学 ,  *遺伝子 ,  最適設計 ,  *雑音低減 ,  回路定数 ,  *遺伝子発現 ,  確率モデル ,  生体系 ,  ゲノム
準シソーラス用語： 内因性 ,  細胞間コミュニケーション ,  クオラムセンシング ,  フィードバックループ ,  *多目的最適化 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 生物学的回路 ,  確率モデル ,  固有雑音 ,  外因性雑音 ,  多目的最適化

分類 (2件)： 遺伝子発現  (EC02040Q) ,  分子遺伝学一般  (EC02010J)

タイトルに関連する用語 (4件)： 遺伝子回路 ,  遺伝子発現 ,  雑音低減 ,  多目的最適化