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合成生物学における測定と報告
測定は、合成
DNA
回路が細胞内でどのように機能しているのか、さまざまなことを
教えてくれます。回路の活性の最も直接的な測定は、私たちが微細なサイズまで縮小
できれば、それはちょうどフリズル先生が『マジック・スクールバス』シリーズ
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で
やったように、魔法の力で
DNA
の上に座って毎秒
DNA
に沿って動いていく
RNA
ポリ
メラーゼの数を数えればよいのです。電子工学の場合では、電流中に流れている電子
を数えるようなものでしょう。しかし、より実験的に理にかなっているのは、転写や
翻訳の生成物を測定することです。
1
秒間にどれくらいの数の
mRNA
が作られるので
しょうか、あるいは時間経過に伴ってどのようにタンパク質が蓄積されるのでしょう
か? これらの
RNA
やタンパク質の測定は可能ですが、必要とされる装置、時間、専
門性の点からいってかなり高度なものとなります。
BioBuilder
の
iTune Device
実験演
習では少しでも容易に進めるために、βガラクトシダーゼ
(β
-gal
)
の活性を測定しま
すが、これは間接的ではあるものの各回路のパフォーマンスをよく反映しています。
経験上、
DNA
回路をある生物学的な環境から別のところへ移動させた時に、その遺
伝子パーツがどのように機能するのかを予想するのは難しいことです。パーツの活性
は、例えば新しい細胞の環境下における転写、翻訳、タンパク質の活性の速度といっ
たものを含んだ多くのレベルで可変的な影響を受けます。信頼性の高い組み立ての課
題に加えて、複数の遺伝子パーツからなる生物システムを構成する際に、各パーツが
どのように相互作用するかを予測する難しさがあります。例えば、あるパーツによっ
て生成される強い「オン」のシグナルが下流パーツを動作させるはずなのに、十分な ...