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大規模in vivoフラックス解析は、枯草菌の代謝が最適に及ばない状態で固定していることを示す

Nature Genetics 37, 6 doi: 10.1038/ng1555

定性論的手法であるグラフ理論や化学量論的解析により、複雑な代謝反応ネットワークの構造や全体的な機能が解き明かされつつある。しかし現時点では、証明がなされていない定量的概念にもとづいて、全体的なフラックス分布の機能的なデザイン原理がいくらか提唱されているだけといってよい。分子フラックスは機能に関する操作単位として、遺伝子、タンパク質、代謝産物をより高次レベルの生物学的機能と結びつけるこ ニにより、全体の細胞の形質を決定する。他の「オミックス」解析と明らかに違う点として、「フラクトーム」解析は単調である。in vivoでのフラックス反応を大規模に定量化することにより、枯草菌の137の遺伝子破壊株を用いて、固定したフラックス分布を同定した。枯草菌が好む基質のもとでは、枯草菌は最適には及ばない次善の代謝を行う。これは、最適な増殖を犠牲にしてでも、環境の変化を予想して重要な資源を変換するような発生のプログラムの調節因子を「スタンバイ」モードに維持するためである。ネットワークの強固さと安定はおそらく普遍的な機能デザイン原理であり、スタンバイモードはより特異的なものかもしれない。

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