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目次

システム生物学入門 生物回路の設計原理

システム生物学入門 生物回路の設計原理

  • Uri Alon(著)/ 倉田 博之(訳)/ 宮野 悟(訳)
  • 第1章 序
    • 参考文献
  • 第2章 転写ネットワーク:基本概念
    • 2.1 はじめに
    • 2.2 細胞の内外環境の認知問題
    • 2.3 転写ネットワークを構成している要素
    • 2.4 単純な遺伝子制御のダイナミクスと応答時間
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第3章 自己制御:ネットワークモチーフ
    • 3.1 はじめに
    • 3.2 パターン,ランダムネットワーク,ネットワークモチーフ
    • 3.3 自己制御:ネットワークモチーフ
    • 3.4 負の自己制御による遺伝子回路の応答時間の加速
    • 3.5 負の自己制御による産生揺らぎに対するロバストネスの促進
    • 3.6 まとめ
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第4章 フィードフォワードループネットワークモチーフ
    • 4.1 はじめに
    • 4.2 ランダムネットワークにおける部分グラフの出現回数
    • 4.3 フィードフォワードループはネットワークモチーフ
    • 4.4 フィードフォワードループ遺伝子回路の構造
    • 4.5 AND論理下でのタイプ1コヒーレントFFLの動的挙動
    • 4.6 タイプ1コヒーレントFFLはオン・オフ感知性の遅延要素
    • 4.7 タイプ1インコヒーレントFFL
    • 4.8 なぜある種のFFLはまれにしか現れないのか
    • 4.9 FFLの収束進化
    • 4.10 まとめ
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第5章 転写ネットワークの時間プログラムと全体構造
    • 5.1 はじめに
    • 5.2 単入力モジュール(SIM)ネットワークモチーフ
    • 5.3 SIMは時間発現プログラムを作り出す
    • 5.4 ネットワークモチーフの形状的一般化
    • 5.5 マルチ出力FFLによるFIFO時間順序の生成
    • 5.6 シグナルの統合化と組合せ制御:バイファンと密重複レギュロン
    • 5.7 センサー型転写ネットワークのネットワークモチーフと大域的構造
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第6章 発生,シグナル伝達,神経ネットワークのネットワークモチーフ
    • 6.1 はじめに
    • 6.2 発生転写ネットワークのネットワークモチーフ
    • 6.3 シグナル伝達ネットワークのネットワークモチーフ
    • 6.4 多層パーセプトロンを使った情報処理
    • 6.5 合成ネットワークモチーフ:負のフィードバックと振動モチーフ
    • 6.6 線虫の神経ネットワークにおけるネットワークモチーフ
    • 6.7 まとめ
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第7章 タンパク質回路のロバストネス:綱菌の走化性の例
    • 7.1 ロバストネスの原理
    • 7.2 細菌の走化性,細菌の思考方法
    • 7.3 大腸菌の走化性タンパク質回路
    • 7.4 正確な適応を説明する2つのモデル:ロバストとファイチューン
    • 7.5 細菌走化性の個性とロバストネス
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第8章 発生のロバストなパターニング
    • 8.1 はじめに
    • 8.2 モルフォゲン指数分布はロバストではない
    • 8.3 自己強化モルフォゲン分解によるロバストネスの増大
    • 8.4 ロバストなパターニングのために分解フィードバックを用いるネットワークモチーフ
    • 8.5 ロバストネス原理を用いてショウジョウバエのパターニングのメカニズムを解明する
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第9章 動力学的校正
    • 9.1 はじめに
    • 9.2 遺伝暗号の動力学的校正は分子認識の誤り率を低下させる
    • 9.3 免疫系は自己と非自己を識別する
    • 9.4 動力学的校正は細胞内の多様な認識プロセスで行われる
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第10章 最適遺伝子回路設計
    • 10.1 はじめに
    • 10.2 一定条件下のタンパク質の最適発現レベル
    • 10.3 制御することしないこと:可変的環境の最適制御
    • 10.4 フィードフォワードループネットワークモチーフの環境選択
    • 10.5 まとめ
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第11章 遺伝子制御の需要法則
    • 11.1 はじめに
    • 11.2 Savageauの需要法則
    • 11.3 最小エラー負荷に基づく遺伝子制御の法則
    • 11.4 最適制御に対する選択圧
    • 11.5 マルチレギュレーターシステムに対する需要法則
    • 11.6 まとめ
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 第12章 エピローグ:生物学の単純性
  • 付録1 遺伝子の入力関数:ミカエリス−メンテン式とヒル式
    • A1.1 リプレッサーとプロモーターの結合
    • A1.2 インデューサーとリプレッサータンパク質の結合:ミカエリス−メンテン式
    • A1.3 インデューサー結合とヒル方程式の協同作用
    • A1.4 Monod,Changeux,Wymannのモデル
    • A1.5 リプレッサーが制御する遺伝子の入力関数
    • A1.6 アクチベーターとDNA部位の結合
    • A1.7 ミカエリス−メンテン酵素反応式
    • 参考文献
    • 演習問題
  • 付録2 多次元入力関数
    • アクチベーターとリプレッサーを統合する入力関数
    • 演習問題
  • 付録3 転写ネットワークのグラフ性質
    • A3.1 転写ネットワークは疎である
    • A3.2 転写ネットワークは裾の長い出力次数列とコンパクトな入力次数列をもつ
    • A3.3 転写ネットワークのクラスタリング係数
    • A3.4 ネットワークモジュールの定量的尺度
  • 付録4 遺伝子発現の細胞間変動
    • 参考文献