合成生物学：細菌集団全体で同調したDNA周期

合成生物学の代表的な目標は細胞を操作して複数のタスクを統合することであり、それには遺伝子発現の精密な時間的制御がしばしば必要となる。比較的小さな種々の遺伝子回路が設計され、その特性が調べられているが、回路を論理的に組み合わせてより大きなネットワークを構築することは、依然として重要な課題となっている。これは主に、遺伝子発現を自在に動的制御するための、両立可能で互いに干渉しない回路素子が存在しないことによる。プロモーターレベルでの発現制御を行うための新しいアプローチとして、我々はDNAコピー数を回路の制御素子として利用することを検討した。大腸菌コロニー全体のDNA周期を、プラスミドコピー数の振動の形で、他の遺伝子回路との併用が容易なモジュールデザインにより操作した。コピー数による制御は、人工遺伝子回路に制御層を付加し、特別に設計したプロモーターを必要とせずに回路素子の動的制御を可能にするための一般化可能な原理である。