Motivation

・チューリングパターンを大腸菌を用いてシャーレに書きたい

Introduction

・大腸菌の増減をファクターの一つとして扱うと、チューリングが提唱したものと違ってしまう上に、計算式がとても解きづらいものとなってしまう
・このモデルでも縞ができるという可能性は否定できないものの、チューリングが提唱し、主だったシミュレータが計算しているモデルとは根本的に異なる
・そのため、「真のチューリングパターン」を再現しようと考えた場合、チューリングパターンを成立させる条件に加えて、以下のような条件が考えられる

• 大腸菌はシャーレ上に一様に分布している
• 単一の種類の大腸菌が、因子の量の多少によって二つのStateを取りうる
• 単一の大腸菌が、相互作用する二つの因子を分泌してシャーレ上に拡散できる

ここで、片方の因子がもう片方の因子の生産分泌速度に影響を与える(大腸菌の菌体数に影響を与えない)というモデルは、タンパク質の生産量やそれにかかる時間がシャーレ上のどの場所でも、また二つのタンパク質のどちらもで同一であるという近似の上では、プロモータと転写調節因子を挟んで生産させることで表現できる。 ・この実験系が成り立つかどうかについて、この条件を満たすタンパク質はとても少ないものの、細胞側の条件は別のタンパク質によって確認することが可能だろう

Assay

細胞の増殖状況によってタンパク質の発現レベルがシャーレ上で一定かどうか確認するために、GFPの蛍光強度を測定する

Result

Reference

The chemical basis of morphogenesis --A.M. Turing