"遺伝子スイッチ発現配列、および該遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチにより発現が誘導される転写調節因子をコードする遺伝子配列を有する遺伝子回路を保持する発現ベクター、並びに、該転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターを導入した細胞を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下または非存在下で、該発現調節される遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る化合物を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および/または、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下または非存在下で、該発現調節される遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る化合物を添加して細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。前記転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターが、該転写調節因子により発現調節される第1の遺伝子配列および第2の遺伝子配列の2つの遺伝子配列を有する発現ベクターであり、ここで第1の遺伝子配列は第2の遺伝子配列とは異なるタンパク質をコードする遺伝子配列である、請求項1に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。前記転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターが、該転写調節因子により発現調節される第1の遺伝子配列を有する発現ベクターおよび該転写調節因子により発現調節される遺伝子配列であって第2の遺伝子配列を有する発現ベクターであり、ここで第1の遺伝子配列は第2の遺伝子配列とは異なるタンパク質をコードする遺伝子配列である、請求項1に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下でアルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、請求項1に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。前記アルキル化DNA修復酵素がアルキルアデニンDNAグリコシダーゼである請求項4に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。細胞がアルキル化剤高感受性大腸菌株である請求項4または請求項5に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。遺伝子のアルキル化を引き起こす化合物がメタンスルホン酸である請求項4から6のいずれか1項に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でアルキル化剤を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で変異原性ヌクレオシドを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、請求項1に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でアルキル化剤を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で変異原性ヌクレオシドを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、請求項1に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。アルキル化DNA修復酵素がアルキルアデニンDNAグリコシダーゼであり、かつチミジンキナーゼがヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼである請求項10または請求項11に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。細胞がアルキル化剤高感受性大腸菌株である請求項10から12のいずれか1項に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。遺伝子のアルキル化を引き起こす化合物がメタンスルホン酸であり、変異原性ヌクレオシドが634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンである請求項10から13のいずれか1項に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の3つの遺伝子配列の上流に該3つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法。アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、並びに前記2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む発現ベクターの、請求項10に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法における使用。前記発現ベクターにおいてアルキル化DNA修復酵素がアルキルアデニンDNAグリコシダーゼであり、かつチミジンキナーゼがヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼである発現ベクターの、請求項17に記載の使用。前記発現ベクターがAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列をさらに含む発現ベクターである、請求項18に記載の使用。配列表の配列番号1から6のいずれか1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチドからなり、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択に使用される発現ベクター。遺伝子スイッチやバイオセンサの機能は、複数の要素が複雑に協同して行う高次分子機能であり、望みの機能特性をもつ遺伝子スイッチを合理的に設計するのは極めて困難である。さらに、それらが組み合わさって構築される遺伝子回路の合理的設計はより大きな困難性を伴う。そこで、多数の遺伝子スイッチ変異体を作成してライブラリとし、その中から所望の機能する変異体の選別および取得を行う必要がある。本発明者らは既に、ヒトヘルペスウイルス由来のチミジンキナーゼに着目し、そして、hsvTKを遺伝子回路の出力側、すなわち下流側で作動させてON選択および/またはOFF選択を行うことにより、所望の特性および/または機能を有する遺伝子スイッチや遺伝子回路を、高速、簡便、かつ確実に取得する方法を完成し、特許出願している特願2009262909号。この手法は、ON選択およびOFF選択のどちらにおいても、遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択に極めて高い選択効率を示した。特にこの手法のOFF選択は、30分間程度の短時間で選択を行うことができるため有用性が高い。しかし、この手法のON選択は24時間程度の時間がなお必要であり改良の余地がある。本発明の課題は、遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択を短時間で行うことができ、且つ選択効率の高い効果的な方法を提供することである。本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を行い、アルキル化DNA修復酵素であるアルキルアデニンDNAグリコシダーゼを遺伝子回路の出力側、すなわち下流側で作動し得るように設計した発現ベクターをセレクタとして使用し、該発現ベクターと遺伝子回路を発現する発現ベクターとを導入した細胞においてDNAアルキル化による細胞死を誘導する条件下で遺伝子スイッチを作動させて生細胞を回収することにより、ON選択を短時間で実施し得ることを見出した。さらに、このON選択方法と、本発明者らが先に開発したOFF選択方法、すなわちhsvTKを遺伝子回路の出力側で作動し得るように設計した発現ベクターをセレクタとして使用するOFF選択方法とを組み合わせて使用することにより、ON選択およびOFF選択のいずれをも短時間、おおよそ530分で実施できる遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択方法を見出した。本発明はこれら研究成果に基づいて完成したものである。即ち、本発明は以下に関する:1遺伝子スイッチ発現配列、および該遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチにより発現が誘導される転写調節因子をコードする遺伝子配列を有する遺伝子回路を保持する発現ベクター、並びに、該転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターを導入した細胞を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下または非存在下で、該発現調節される遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る化合物を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および/または、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下または非存在下で、該発現調節される遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る化合物を添加して細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、2前記転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターが、該転写調節因子により発現調節される第1の遺伝子配列および第2の遺伝子配列の2つの遺伝子配列を有する発現ベクターであり、ここで第1の遺伝子配列は第2の遺伝子配列とは異なるタンパク質をコードする遺伝子配列である、前記1の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、3前記転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターが、該転写調節因子により発現調節される第1の遺伝子配列を有する発現ベクターおよび該転写調節因子により発現調節される遺伝子配列であって第2の遺伝子配列を有する発現ベクターであり、ここで第1の遺伝子配列は第2の遺伝子配列とは異なるタンパク質をコードする遺伝子配列である、前記1の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、4下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下でアルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、前記1の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、5前記アルキル化DNA修復酵素がアルキルアデニンDNAグリコシダーゼである前記4の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、6細胞がアルキル化剤高感受性大腸菌株である前記4または前記5の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、7遺伝子のアルキル化を引き起こす化合物がメタンスルホン酸である前記4から6のいずれかの遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、8下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、9下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、10下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でアルキル化剤を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で変異原性ヌクレオシドを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、前記1の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、11下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でアルキル化剤を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で変異原性ヌクレオシドを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、前記1の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、12アルキル化DNA修復酵素がアルキルアデニンDNAグリコシダーゼであり、かつチミジンキナーゼがヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼである前記10または前記11に記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、13細胞がアルキル化剤高感受性大腸菌株である前記10から12のいずれかに記載の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、14遺伝子のアルキル化を引き起こす化合物がメタンスルホン酸であり、変異原性ヌクレオシドが634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンである前記10から13のいずれかの遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、15下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、16下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の3つの遺伝子配列の上流に該3つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法、17アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、並びに前記2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む発現ベクターの、前記10の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法における使用、18前記発現ベクターにおいてアルキル化DNA修復酵素がアルキルアデニンDNAグリコシダーゼであり、かつチミジンキナーゼがヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼである発現ベクターの、前記17の使用、19前記発現ベクターがAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列をさらに含む発現ベクターである、前記18の使用、20配列表の配列番号1から6のいずれか1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチドからなり、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択に使用される発現ベクター。本発明によれば、遺伝子スイッチ発現配列、および該遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチにより発現が誘導される転写調節因子をコードする遺伝子配列を有する遺伝子回路を保持する発現ベクター、並びに、該転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターを導入した細胞を使用し、該発現調節される遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る化合物の存在下で該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および/または、該発現調節される遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る化合物の存在下で細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収することを特徴とする、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法を提供できる。具体的には、前記発現調節される遺伝子配列がアルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、例えばアルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列である前記遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法を提供できる。あるいは、前記発現調節される遺伝子配列がアルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、例えばAAGおよびhsvTKである前記遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法を提供できる。さらに本発明によれば、チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列およびアルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、並びに前記2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む発現ベクターであって、本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に使用される発現ベクターを提供できる。本発明に係る方法は従来の方法と異なり、細胞中に導入した遺伝子回路が正しく出力しなければ短時間で細胞死が生じ、正しく出力したときに細胞が生存できるという特性を有する選択系を使用することを特徴とする。このような選択系は選択操作が短時間、具体的には10分間から60分間程度で実施できるため、遺伝子回路の選択、特に複雑な遺伝子回路の選択も従来の方法と比較して短時間で実施できる。したがって、本発明によれば、所望の特性および/または機能を有する遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択および取得を、従来の方法と比較して短時間で実施できる。本発明に係る方法は、効率が極めて高く、且つ迅速であるため、厳密性のより高い遺伝子回路を高速に開発する基盤として、合成生物学の良き手段として使用できる。本発明は、特性の異なる多くの遺伝子スイッチのライブラリから、遺伝子スイッチおよび該遺伝子スイッチを有する遺伝子回路の作用により発現調節される遺伝子の発現または非発現により引き起こされる細胞死または細胞死の回避を指標にして、所望の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路を選択することを特徴とする遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の開発方法に関する。用語遺伝子スイッチは、転写活性化ドメインを含有する分子であって、該分子を活性化し得る物質が結合する部位を有する分子、好ましくはタンパク質を意味する。このような分子は、活性化物質の結合により活性化され、その機能を変化させる。すなわち、活性化物質の結合により、遺伝子スイッチの標的配列へのその結合が左右され、その結果、目的の遺伝子の発現が阻害または誘導される。遺伝子スイッチは、言い換えれば、転写活性化ドメインを含有する分子であって、該分子を活性化し得る物質が結合する部位を有し、該物質の結合により標的配列への結合が生じる若しくは解除される分子を意味する。用語遺伝子スイッチ発現配列は、遺伝子スイッチをコードする核酸配列を意味する。用語遺伝子スイッチの活性化物質は、遺伝子スイッチに結合することにより遺伝子スイッチの機能を変化させ、その結果、遺伝子または多数の遺伝子の直接的または間接的な発現の調節を誘導する物質、例えばそのような化合物を意味する。遺伝子スイッチの活性化物質は、遺伝子スイッチを活性化する化合物と言うこともできる。活性化物質は、遺伝子スイッチにより異なる。遺伝子スイッチと活性化物質との組み合わせは、例えば、ビブリオ菌由来のホモセリンラクトンセンサでありNアシルLホモセリンラクトン受容体タンパク質であるLuxRとAHL、AraCタンパク質とアラビノースなどが例示できる用語遺伝子スイッチの標的配列は、標的遺伝子をコードする遺伝子またはその活性部分の翻訳開始の5上流に位置する核酸配列であって、標的遺伝子の転写を制御する核酸配列を意味する。遺伝子スイッチの標的配列は、プロモータ活性を有する。すなわち、遺伝子スイッチの標的配列は、プロモータ配列であり得る。好ましくは、エンハンサ活性を有している調節核酸配列が、遺伝子スイッチの標的配列に間接的にまたは直接的に結合されている。遺伝子スイッチの標的配列に遺伝子スイッチが作用しないと、標的遺伝子は発現されない。すなわち、遺伝子スイッチの標的配列への遺伝子スイッチの作用は、遺伝子スイッチ活性化物質の添加により調節され、それにより標的遺伝子の発現を制御している。用語プロモータは遺伝子の転写開始部位を決定し、またその頻度を直接的に調節するDNA上の領域をいい、RNAポリメラーゼの結合により転写を開始する核酸配列である。プロモータは、使用する宿主細胞の種によって適宜選択して使用される。細菌を宿主として使用する場合、プロモータとして、大腸菌などの宿主細胞中で発現できるものであれば特に限定されず、いずれを使用してもよい。例えば、λPRプロモータ、PLプロモータ、trpプロモータ、およびlacプロモータなどの、大腸菌やファージに由来するプロモータを例示できる。tacプロモータなどの人為的に設計改変されたプロモータを使用してもよい。酵母を宿主とする場合、プロモータとして、酵母中で発現できるものであれば特に限定されず、いずれを使用してもよい。例えば、gal1プロモータ、gal10プロモータ、ヒートショックタンパク質プロモータ、MFα1プロモータ、PHO5プロモータ、PGKプロモータ、GAPプロモータ、ADHプロモータ、およびAOX1プロモータなどを例示できる。動物細胞を宿主とする場合は、組換えベクターが該細胞中で自律複製可能であると同時に、プロモータ、RNAスプライス部位、目的遺伝子、ポリアデニル化部位、転写終結配列により構成されていることが好ましい。また、所望により複製起点が含まれていてもよい。プロモータとして、SRαプロモータ、SV40プロモータ、LTRプロモータ、およびCMVプロモータなどを使用することができ、また、サイトメガロウイルスの初期遺伝子プロモータなどを使用してもよい。用語遺伝子回路は、遺伝子スイッチをコードする核酸配列と遺伝子スイッチの標的配列との組み合わせを含み、遺伝子発現を可能にする、調節可能な遺伝子発現システムを意味する。より具体的には、遺伝子スイッチをコードする核酸配列と、該遺伝子スイッチが作用するプロモータなどの調節DNAエレメントを有する転写翻訳調節領域とを含む核酸を意味する。遺伝子回路の構築において、遺伝子発現がONであるべきときに起動状態にあるものを選択することおよび/またはOFFであるべき局面で抑制状態にあるものを選択することにより、任意の出力特性をもつ遺伝子回路を選別/取得できる。このON選択/OFF選択を連続して行うことで、さまざまな遺伝子スイッチを迅速に開発できる。用語ON選択は、遺伝子発現がONであるべきときに起動状態にあるものを選択することを意味する。言い換えれば、用語ON選択は、遺伝子スイッチがONである条件下でOFFにある遺伝子スイッチを淘汰除去することによる選択を意味する。ON選択を行うには、選択対象である遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のライブラリの制御下に、発現しないと宿主細胞が生存できない遺伝子を配置する。遺伝子スイッチがONである条件下で起動せずに下流のONセレクタを発現できない遺伝子スイッチおよび遺伝子回路は、それを導入した細胞とともに淘汰除去される。すなわち、ON選択では、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の作用により発現調節される遺伝子の発現がONであるときに細胞死が回避される。短期間に細胞死を引き起こす物質として、アルキル化剤、有機溶媒、紫外線/放射線、熱、酸/アルカリ、酸化剤などがある。これらに対する耐性を与える遺伝子をセレクタとして用いれば、そのとき出力がONだったものだけが生き残る体系を構築できる。用語OFF選択は、遺伝子発現がOFFであるべき局面で抑制状態にあるものを選択することを意味する。言い換えれば、用語OFF選択は、遺伝子スイッチがOFFである条件下で、遺伝子発現を許す遺伝子スイッチ、すなわち漏出のある遺伝子スイッチ、を除去する選択を意味する。OFF選択を行うには、選択対象である遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のライブラリの制御下に、発現すると、宿主細胞の細胞死を起こす遺伝子を配置する。遺伝子スイッチがOFFである条件下で、下流のOFFセレクタを誤って発現させる遺伝子スイッチおよび漏出のある遺伝子回路は、宿主とともに淘汰除去される。すなわち、OFF選択では、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の作用により発現調節される遺伝子の発現がOFFであるときに細胞死が回避される。短期間に細胞死を引き起こす物質として、遺伝子変性剤、アルキル化剤、有機溶媒、紫外線/放射線、熱、酸/アルカリ、酸化剤などがある。これらによる細胞死に関与する遺伝子、またはこれらに対する感受性を高める遺伝子をセレクタとして用いれば、そのとき出力がOFFだったものだけが生き残る体系を構築できる。用語デュアル選択は、ON選択とOFF選択とを組み合わせて実施することを意味する。デュアル選択において、ON選択とOFF選択はいずれを先に実施してもよい。デュアル選択は、単回のみ実施してもよいし、複数回実施してもよい。好ましくはデュアル選択を複数回連続して実施することが適当である。複数回実施することにより、所望の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路を遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のライブラリから高い濃縮率で取得できる。用語セレクタは、遺伝子スイッチおよび該遺伝子スイッチを有する遺伝子回路の選択のために使用される手段を意味し、例えば遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の作用により発現調節される遺伝子配列または該遺伝子配列を有する発現ベクターをいう。用語ONセレクタは、ON選択に使用される手段を意味し、例えば発現しないと宿主細胞が生存できない遺伝子または該遺伝子を含む発現ベクターをいう。用語OFFセレクタは、OFF選択に使用される手段を意味し、例えば発現すると、宿主細胞の細胞死を起こす遺伝子または該遺伝子を含む発現ベクターをいう。用語デュアルセレクタは、ONセレクタの機能およびOFFセレクタの機能の両方を有するセレクタを意味する。したがって、デュアルセレクタは、ON選択およびOFF選択の両方に使用される。デュアルセレクタとして、発現しないと宿主細胞が生存できない遺伝子と発現すると、宿主細胞の細胞死を起こす遺伝子の両方を含む発現ベクターを例示できる。用語発現ベクターは、宿主細胞に外部遺伝子を運搬するDNA、言い換えればベクターDNAであって、宿主細胞中で目的遺伝子を発現させ得るDNAをいう。ベクターDNAは宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、宿主の種類および使用目的により適宜選択される。ベクターDNAは、天然に存在するDNAを抽出して得られたベクターDNAの他、複製に必要な部分以外のDNAの部分が一部欠落しているベクターDNAでもよい。代表的なベクターDNAとして例えば、プラスミド、バクテリオファージおよびウイルス由来のベクターDNAを挙げることができる。プラスミドDNAとして、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミド、酵母由来のプラスミドなどを例示できる。バクテリオファージDNAとして、λファージなどが挙げられる。ウイルス由来のベクターDNAとして、例えばレトロウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、パポバウイルス、SV40、鶏痘ウイルス、および仮性狂犬病ウイルスなどの動物ウイルス由来のベクター、あるいはバキュロウイルスなどの昆虫ウイルス由来のベクターを挙げることができる。その他、トランスポゾン由来、挿入エレメント由来、酵母染色体エレメント由来のベクターDNAなどを例示できる。あるいは、これらを組み合わせて作成したベクターDNA、例えばプラスミドおよびバクテリオファージの遺伝学的エレメントを組み合わせて作成したベクターDNAコスミドやファージミドなどを例示できる。ベクターDNAには、目的遺伝子が発現されるように目的遺伝子を組み込むことが必要であり、少なくとも目的遺伝子と調節DNAエレメント、例えばプロモータとをその構成要素とする。これら要素に加えて、所望によりさらに、複製そして制御に関する情報を担持した遺伝子配列を組み合わせて自体公知の方法によりベクターDNAに組み込むことができる。このような遺伝子配列として、例えば、リボソーム結合配列、ターミネータ、シグナル配列、エンハンサなどのシスエレメント、スプライシングシグナル、および選択マーカージヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子などを例示できる。これらから選択した1種類または複数種類の遺伝子配列をベクターDNAに組み込むことができる。ベクターDNAに目的遺伝子を組み込む方法は、自体公知の遺伝子工学的技術を適用できる。例えば、目的遺伝子を適当な制限酵素により処理して特定部位で切断し、次いで同様に処理したベクターDNAと混合し、リガーゼにより再結合する方法が用いられる。あるいは、目的遺伝子に適当なリンカーをライゲーションし、これを目的に適したベクターのマルチクローニングサイトへ挿入することによっても所望のベクターDNAが得られる。宿主細胞への発現ベクターの導入方法は、宿主細胞にベクターDNAを導入して宿主細胞中で目的遺伝子を発現させ得る導入方法であれば特に限定されず、宿主細胞の種により適宜選択した公知の方法のいずれを使用してもよい。例えば、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法、リポフェクション法などを例示できる。本発明はより具体的には、遺伝子スイッチ発現配列、および該遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチにより発現が誘導される転写調節因子をコードする遺伝子配列を有する遺伝子回路を保持する発現ベクター、並びに、該転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターを導入した細胞を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下または非存在下で、該発現調節される遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る化合物を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および/または、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下または非存在下で、該発現調節される遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る化合物を添加して細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。用語転写調節因子は、本明細書においては調節DNAエレメントに、より具体的にはプロモータに作用して働くタンパク質性因子を意味する。転写調節因子は転写抑制因子リプレッサとも称されるおよび転写活性化因子アクチベータとも称されるに大別することができる。転写抑制因子は調節DNAエレメントに作用して遺伝子の転写を抑制し遺伝子の発現量を低減させる。転写活性化因子は調節DNAエレメントに作用して遺伝子の転写を促進し遺伝子の発現量を増加する。転写抑制因子および転写活性化因子のいずれも本発明で使用することができる。転写抑制因子および転写活性化因子は公知の各因子をいずれも使用することができる。好ましい転写抑制因子としてCIタンパク質を例示できる。CIタンパク質は、プロモータPLおよびプロモータPRの各プロモータ領域すなわちOLおよびORに結合して、各プロモータからの転写の開始を強力に阻止する。その他、使用できる好ましい転写調節因子として、LacI、TetR、AraC、CAP、LacI、LuxRなどがある。本発明において、転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターは、該転写調節因子により発現調節される第1の遺伝子配列および該転写調節因子により発現調節される第2の遺伝子配列の2つの遺伝子配列を有する発現ベクターであり得る。あるいは、転写調節因子により発現調節される遺伝子配列を有する発現ベクターは、該転写調節因子により発現調節される第1の遺伝子配列を有する発現ベクターと該転写調節因子により発現調節される第2の遺伝子配列を有する発現ベクターとの2つの発現ベクターの組み合わせであり得る。ここで、第1の遺伝子配列は第2の遺伝子配列とは異なるタンパク質をコードする遺伝子配列である。第1の遺伝子配列と第2の遺伝子配列は、一方がON選択のための遺伝子配列であるとき、他方はOFF選択のための遺伝子配列であることが好ましい。すなわち、一方の遺伝子配列の発現による細胞死の回避、および、他方の遺伝子配列の非発現による細胞死の回避を指標にする選択により、本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法を効率よく実施できる。用語転写調節因子により発現調節される遺伝子配列は、転写調節因子が作用する調節DNAエレメントの下流に配置され、転写調節因子の作用によりその発現が促進または抑制される遺伝子配列を意味する。遺伝子配列の発現とは、遺伝子の情報がmRNAに転写され、さらに該遺伝子によりコードされるタンパク質のアミノ酸配列として翻訳される一連の過程を意味する。発現が促進されれば遺伝子によりコードされるタンパク質が産生されてその量が増大し、発現が抑制されれば遺伝子によりコードされるタンパク質は産生されずその量は減少する。本発明において使用される転写調節因子により発現調節される遺伝子配列は、短期間に細胞死を引き起こす物質、例えば遺伝子変性剤、アルキル化剤、有機溶媒、紫外線/放射線、熱、酸/アルカリ、酸化剤などに対する耐性を与える遺伝子の配列、あるいは、該物質による細胞死に関与する遺伝子や該物質に対する感受性を高める遺伝子の配列であればいずれも使用できる。具体的には、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列やチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列が好ましく例示できる。本発明において使用されるこのような遺伝子配列は、これら例示に限らず、細胞においてその細胞死または細胞死の回避に関与する遺伝子の配列である限りにおいていずれの遺伝子配列も使用できる。用語アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列は、本発明においてはアルキル化されたDNAにおいてアルキル化されたヌクレオチドに作用して切断する酵素をコードする核酸配列をいう。アルキル化DNA修正酵素により切断された後のデオキシリボース鎖はAPエンドヌクレアーゼによりさらに切断され、次いで切断された部位のDNAは、DNAポリメラーゼおよびリガーゼにより相補鎖の情報に基づいて修復される。ゲノムDNAでアルキル化が生じると、アルキル化されたヌクレオチドはDNA複製の阻害や遺伝子変異を起こし、その結果、細胞死が引き起こされる。例えば、アルキル化剤であるメタンスルホン酸で細胞を処理すると、MMSは細胞膜を通過し、ゲノムDNA中のアデニンの3位をメチル化する。メチル化されたままのアデニンはDNA複製の阻害や遺伝子変異を起こすために細胞死を引き起こす。アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列として、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列やO6メチルグアニンDNAトランスフェラーゼをコードする遺伝子配列、より好ましくはAAGをコードする遺伝子配列を例示できる。あるいは、3アルキルアデニンの修復酵素をコードする遺伝子配列として、例えば大腸菌由来のものならば、AlkAグリコシラーゼやAlkBアルキルトランスフェラーゼなどをコードする遺伝子配列を挙げることができる。さらに、このような遺伝子の変異体であって、酵素活性が強化されたアルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列や、アルキル化剤に対する耐性を有するアルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列が好ましく使用できる。例えば、AAGのアミノ酸配列において第180番目のロイシンがフェニルアラニンに置換している変異体をコードする遺伝子配列を好ましく例示できる。この変異体は、アルキル化剤であるメチルスルホン酸に対する耐性を有する変異体として取得されたAAG変異体である。アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列を、転写調節因子により発現調節される遺伝子配列として使用する場合、該遺伝子配列の下流に、APエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列を配置することが好ましい。アルキル化DNA修復の工程において、アルキル化DNA修正酵素が作用した後にAPE1が作用することによりDNAの修復が進行することから、アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列とAPE1をコードする遺伝子配列とを組み合わせて使用することにより、DNAアルキル化による細胞死の回避をより明確に実施できるため好ましい。アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されるプロモータ配列は、遺伝子スイッチや遺伝子回路の遺伝子産物の作用によりアルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列を発現させ得るものであれば特に限定されず、公知のプロモータ配列を使用することができる。用語チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列は、デオキシチミジンのリン酸化反応を触媒する酵素をコードする遺伝子配列を意味する。TKはDNA合成の調節因子として重要な役割を果たす。DNA合成の直接の前駆物質であるデオキシチミジン三リン酸の細胞内での供給は、デノボ経路とサルベージ経路により担われている。デノボ経路はデオキシチミジン一リン酸合成を経てdTTPを合成するが、この経路は5フルオロウラシルを加えると停止することが知られているYagilEetalPhosphorolysisof5fluoro2deoxyuridineinEscherichiacolianditsinhibitionbynucleosidesJBacteriol1087604。5フルオロウラシルやその誘導体は、細胞内で代謝され、5フルオロ2デオキシウリジン一リン酸となる。5FdUMPはdTMP合成酵素の阻害剤であり、これが存在すると細胞内のdTMP合成が阻害される。この状況下では、細胞の増殖は、外因性のデオキシチミジンを用いてdTTPを合成するサルベージ経路に依存する。もし細胞がTKを持っていれば、サルベージ経路によりdTからdTMPを合成することができ生存できるが、TKが無いと増殖は完全に止まる。細胞のTK欠損株にTKを導入すると、そのサルベージ経路は復活する。このようなメカニズムを利用して、チミジンキナーゼやその関連酵素活性の活性機能選択法が研究されてきている。一方、チミジンキナーゼのようなヌクレオチド代謝酵素によって様々なヌクレオシドアナログが細胞内で活性化して細胞死を引き起こすことが知られており、チミジンキナーゼは遺伝子治療のための自殺遺伝子としても長く検討されてきているDubeDKetalSelectionofnewbiologicallyactivemoleculesfromrandomnucleotidesequencesGene137417。チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列は、特に限定されず、哺乳動物細胞やウイルス由来のチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列を挙げることができ、ヒトヘルペスウイルス由来のチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列を好ましく例示できる。チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列は、チミジンキナーゼをコードする遺伝子を発現させる機能を有し、且つ、試験される遺伝子スイッチや遺伝子回路の遺伝子産物が作用するプロモータ配列であれば特に限定されず、公知のプロモータ配列を使用することができる。本発明において、転写調節因子により発現調節される遺伝子配列は、該遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る物質、好ましくは化合物、または該遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る物質、好ましくは化合物と組み合わせて使用される。用語発現調節される遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る化合物は、該遺伝子配列によりコードされるタンパク質が産生されたときに細胞死を引き起こすことができる化合物を意味する。例えば、チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列の発現下で細胞死を誘導し得る化合物として、変異原性ヌクレオシドを挙げることができる。変異原性ヌクレオシドはチミジンのサルベージ経路を経由してゲノムに取り込まれ遺伝子変異を生じて細胞死を誘導する。変異原性ヌクレオシドは、遺伝子に取り込まれたときに遺伝子に変異を生じて細胞死を誘導するものであれば特に限定されず、天然に存在する変異原性ヌクレオシドであってもよく、人工的に作成されたものであってもよい。具体的には、人工ヌクレオシドである634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを好ましく例示できる。dPは、他のヌクレオシドと同様、チミジンのサルベージ経路を経由してゲノムに取り込まれる。他の多くの毒性ヌクレオシドは染色体DNA合成のチェーンターミネータであるが、dPはゲノムに取り込まれて遺伝子変異を頻発する変異原性ヌクレオシドである。したがって、チミジンキナーゼを発現する細胞は、dPの添加により細胞死が誘導されるが、チミジンキナーゼを欠損した細胞では、dPの添加により細胞死は誘導されない。dPの遺伝毒性は低く、37μMのdPを与えてはじめて、大腸菌細胞集団の80が死ぬ程度である。しかし、チミジンキナーゼを発現する細胞は、dPの添加により染色体が物理的に破壊されることはないが、遺伝子情報が不可逆的に劣化するため、5分間から15分間という短時間で増殖能を失う。変異原性ヌクレオシドの濃度は、遺伝子に取り込まれたときに遺伝子に変異を生じて細胞死を誘導する濃度であれば特に限定されず、簡単な繰り返し実験により決定できる。例えば、dPは、50nM-1μM、より好ましくは100nMの濃度で使用する。変異原性ヌクレオシドで処理するときの細胞濃度は特に限定されず、簡単な繰り返し実験により決定できる。例えば、105細胞mL~109細胞mL、より好ましくは106細胞mL~108細胞mL、さらに好ましくは107細胞mL程度が適当である。また、細胞は、対数増殖期にあるものの方が薬剤に対する感受性が高いので、対数増殖期にあるものを使用することが好ましい。変異原性ヌクレオシドと細胞とのインキュベーション時間は、特に限定されず、簡単な繰り返し実験により決定できる。変異原性ヌクレオシドによる変異に起因する細胞死は、極めて短時間で惹起されるため、例えば、dPを用いる場合、dPと細胞とのインキュベーションは5分間-12時間、好ましくは5分間-60分間、より好ましくは5分間-30分間、更に好ましくは30分間でよい。変異原性ヌクレオシドで細胞を処理するときに使用する培地は、標準的に使用されている培地、例えばLB培地やM9グルコース培地を挙げることができる。用語発現調節される遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る化合物は、該遺伝子配列によりコードされるタンパク質が産生されなかったときに細胞死を引き起こすことができる化合物、言い換えれば細胞死の誘導がこのようなタンパク質により阻害される化合物を意味する。例えば、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列の非発現下で細胞死を誘導し得る化合物として、アルキル化剤を挙げることができる。アルキル化剤は、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基と称する分子構造を持つ化合物を含み、DNAをアルキル化する機能、すなわちDNAに作用してアルキル基を持つ高分子に変化させる機能を有する薬剤を意味する。DNAがアルキル化、例えばメチル化するとDNAが担持する遺伝子情報は破壊され、細胞死が引き起こされる。アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列が発現すると、アルキル化剤によりアルキル化されたDNAが修復されるため細胞死は回避される。アルキル化剤は、DNAをアルキル化する作用を有するものであれば特に限定されず、公知のアルキル化剤をいずれも使用できる。具体的には、アルキル化剤としてメタンスルホン酸を好ましく例示できる。MMSは細胞膜を通過し、ゲノムDNA中のアデニンの3位をメチル化する。メチル化されたままのアデニンはDNA複製の阻害や遺伝子変異を起こすために細胞死を引き起こす。その他、使用できる好ましいアルキル化剤の例として、ヨウ化メチル、エチルメタンスルホン酸、NメチルNニトロニトロソグアニジンなどを挙げることができる。アルキル化剤の濃度は、DNAをアルキル化する作用を示す濃度であれば特に限定されず、簡単な繰り返し実験により決定できる。例えば、MMSは、01-04、好ましくは02-03、より好ましくは02の濃度、言い換えれば、10mM-50mM、好ましくは20mM-40mM、より好ましくは20mMで使用する。アルキル化剤で処理するときの細胞濃度は、低すぎるとアルキル化DNA修復酵素の有無に関らずアルキル化剤による細胞死が引き起こされるため、例えば、106細胞mL~108細胞mL、より好ましくは106細胞mL~107細胞mL、さらに好ましくは107細胞mL程度が適当である。また、細胞は、対数増殖期にあるものの方が薬剤に対する感受性が高いので、対数増殖期にあるものを使用することが好ましい。アルキル化剤と細胞とのインキュベーション時間は、特に限定されず、簡単な繰り返し実験により決定できる。アルキル化剤によるDNAのアルキル化に起因する細胞死は短時間で惹起されるため、例えば、MMSを用いる場合、MMSと細胞とのインキュベーションは15分間-45分間、好ましくは15分間-30分間、より好ましくは30分間でよい。アルキル化剤により細胞中のDNAのアルキル化を処理する条件は、アルキル化剤の濃度、細胞濃度、インキュベーション時間の組み合わせにより決定される。具体的には、アルキル化剤としてMMSを使用する場合、MMS濃度が02程度であれば、細胞数は106細胞mL~107細胞mLが適当である。さらにインキュベーション時間は、MMS濃度が02程度であり、且つ細胞数が107細胞mLであれば、5分間-45分間、例えば30分間が適当である。アルキル化剤で細胞を処理するときに使用する培地は、アルキル化剤の作用を充分に得るために必須物質のみから構成される最少培地、例えば大腸菌であればM9培地を使用することが好ましい。本発明において、用語細胞は、生物体の構造上機能上の基本単位であり、遺伝情報を担う核酸分子を有し、外界を隔離する膜構造およびその内部の細胞質から成る生活体を意味する。本発明において使用される細胞は、原核細胞および単離された真核細胞のいずれであってもよいが、細胞周期が短く増殖速度の速い原核細胞が好ましい。このような性質を有する細胞は、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の迅速な選択方法に有用である。さらに好ましくは、大腸菌が使用される。より好ましくは本発明において使用する細胞死を誘導する化合物に対して高い感受性を示すように改変された細胞が使用される。例えば、好ましい改変細胞として、チミジンキナーゼ欠損細胞、アルキル化剤感受性細胞、アルキル化剤高感受性のチミジンキナーゼ欠損細胞などを挙げることができる。具体的には、チミジンキナーゼ欠損大腸菌株、アルキル化剤感受性大腸菌株、アルキル化剤高感受性のチミジンキナーゼ欠損大腸菌株などを例示できる。このような改変細胞は、公知のものをいずれも使用することができる。チミジンキナーゼ欠損大腸菌株などのチミジンキナーゼ欠損細胞は、チミジンキナーゼを欠損するためdPの添加による細胞死を回避することができるが、チミジンキナーゼを発現させるとdPの添加により細胞死を起こす。したがって、チミジンキナーゼをコードする遺伝子を含む発現ベクターをセレクタとして使用してdPの添加により引き起こされる細胞死を指標に遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択を行う場合には、該発現ベクターを導入する細胞としてチミジンキナーゼ欠損細胞を使用することが好ましい。アルキル化剤感受性大腸菌株などのアルキル化感受性細胞は、アルキル化剤の作用に対する感受性が高いためアルキル化剤の添加により容易に細胞死を起こすが、メチル化DNA修復酵素を発現させるとアルキル化剤の添加による細胞死が回避される。したがって、メチル化DNA修復酵素をコードする遺伝子を含む発現ベクターをセレクタとして使用してアルキル化剤の添加により引き起こされる細胞死を指標に遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択を行う場合には、該発現ベクターを導入する細胞としてアルキル化剤感受性細胞を使用することが好ましい。アルキル化剤高感受性のチミジンキナーゼ欠損大腸菌株などのアルキル化剤高感受性のチミジンキナーゼ欠損細胞は、チミジンキナーゼを欠損するため、dPの添加による細胞死を回避することができるが、チミジンキナーゼを発現させるとdPの添加により細胞死を起こし、また、アルキル化剤の作用に対する感受性が高いため、アルキル化剤の添加により容易に細胞死を起こすが、メチル化DNA修復酵素を発現させるとアルキル化剤の添加による細胞死が回避される。したがって、メチル化DNA修復酵素をコードする遺伝子およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子を含む発現ベクターをセレクタとして使用してdPの添加により引き起こされる細胞死およびアルキル化剤の添加により引き起こされる細胞死の回避を指標に遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択を行う場合には、アルキル化剤感受性細胞またはチミジンキナーゼ欠損細胞を使用することが好ましく、アルキル化剤高感受性のチミジンキナーゼ欠損細胞を使用することがさらに好ましい。用語細胞死は、本発明において、増殖能などの細胞としての機能を消失している状態を意味する。例えば、大腸菌などの細胞を固形培地上で培養したとき、一個の細胞から増殖して可視的に計数できる一定以上の大きさの細胞集落を形成できる能力を消失している状態を本発明において細胞死という。用語細胞死には、生理的または病理的な要因により生じた不要な細胞や障害細胞などを積極的に除去する能動的細胞死および外的要因への反応による受動的細胞死も含まれ得る。用語生細胞は、増殖能などの細胞としての機能を正常に保持している細胞を意味する。例えば、大腸菌などの細胞を固形培地上で培養したとき、一個の細胞から増殖して可視的に計数できる一定以上の大きさの細胞集落を形成できる能力を有する細胞を意味する。用語生細胞を回収するは、細胞を培養して得られた培養物から生存している細胞を取り出すことをいう。生細胞の回収は、簡便には、生細胞を含む培養物を遠心処理して上清を除き、次いで適当な等張緩衝液、例えばリン酸緩衝生理食塩水で洗浄することにより実施できる。本発明の一態様において、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列を含む発現ベクターと遺伝子スイッチや遺伝子回路を含む発現ベクターとをアルキル化剤感受性細胞に発現させ、アルキル化剤の存在下における該遺伝子の発現による細胞死若しくは細胞死の回避、または、アルキル化剤の存在下における該遺伝子の非発現による細胞死若しくは細胞死の回避を指標とする遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法を提供する。前記アルキル化剤感受性細胞は、アルキル化剤の存在下で細胞死を引き起こすが、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子の発現が誘導されると生存する。このような、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子の発現誘導によるアルキル化剤感受性細胞の生存を利用して、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子の発現を制御するように配置した遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択を実施できる。アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列を含む発現ベクターは、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、および前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも保持する発現ベクターであることが好ましい。また、遺伝子スイッチや遺伝子回路を含む発現ベクターは、前記のプロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、および前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列を少なくとも保持する発現ベクターであることが好ましい。より具体的には、本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下でアルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写抑制因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。さらに好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。別の好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、MMSを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写抑制因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。さらに好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該大腸菌株を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。本発明においてはまた、チミジンキナーゼをコードする遺伝子の発現配列を含む発現ベクターと遺伝子スイッチや遺伝子回路を含む発現ベクターとをチミジンキナーゼ欠損細胞に発現させ、変異原性ヌクレオシドの存在下における該遺伝子の発現による細胞死、または、変異原性ヌクレオシドの存在下における該遺伝子の非発現による細胞死の回避を指標とする遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法が使用される。前記チミジンキナーゼ欠損細胞は、変異原性ヌクレオシドの存在下で、該発現ベクターに含まれたチミジンキナーゼをコードする遺伝子の発現が誘導されると細胞死を起こすが、遺伝子の発現が誘導されないと生存する。このような、チミジンキナーゼをコードする遺伝子の発現によるチミジンキナーゼ欠損細胞の細胞死、すなわち該遺伝子の非発現による該細胞の生存を利用して、チミジンキナーゼをコードする遺伝子の発現を制御するように配置した遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択を実施できる。チミジンキナーゼをコードする遺伝子の発現配列を含む発現ベクターは、チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、および前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも保持する発現ベクターであることが好ましい。また、遺伝子スイッチや遺伝子回路を含む発現ベクターは、前記のプロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、および前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列を少なくとも保持する発現ベクターであることが好ましい。より具体的には、本発明において、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入したチミジンキナーゼ欠損細胞を、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加してインキュベーションし、インキュベーション後に生細胞を回収することにより、下流の遺伝子配列を発現させない遺伝子スイッチおよび遺伝子回路を含む細胞を取得することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法をOFF選択に使用できる。本発明では、ON選択およびOFF選択のどちらも、遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択において極めて高い選択効率を示す。ON選択およびOFF選択は、それぞれ単独で実施することができる。また、ON選択およびOFF選択を組み合わせて実施することもできる。すなわち、OFF選択により選択された遺伝子スイッチおよび遺伝子回路について、さらにON選択を実施することができる。また、その逆に、ON選択により選択された遺伝子スイッチおよび遺伝子回路について、さらにOFF選択を実施することができる。所望の機能をもつ遺伝子スイッチの取得には、ON選択およびOFF選択の2つの操作を連続して行うことが好ましく、さらにかかる2つの連続操作を複数回実施することが好ましい。本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法において、ONセレクタおよびOFFセレクタの両方を担持する発現ベクターを導入した細胞を使用することにより、ON選択およびOFF選択を連続して実施することができる。すなわち、本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でアルキル化剤を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で変異原性ヌクレオシドを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写抑制因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。さらに好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞を15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。別の好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の3つの遺伝子配列の上流に該3つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、MMSを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でdPを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の3つの遺伝子配列の上流に該3つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写抑制因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。さらに好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の3つの遺伝子配列の上流に該3つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下で、メタンスルホン酸を添加して該細胞を15分間から30分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。また、本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法において、ONセレクタを担持する発現ベクターおよびOFFセレクタを担持する発現ベクターの両方のベクターを導入した細胞を使用することにより、ON選択およびOFF選択を連続して実施することができる。すなわち、本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入した細胞を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、変異原性ヌクレオシドを添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でアルキル化剤を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、アルキル化剤を添加して該細胞をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下で変異原性ヌクレオシドを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写抑制因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。さらに好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に15分間から60分間生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。別の本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写調節因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写抑制因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、または、前記の転写調節因子をコードする遺伝子配列が転写活性化因子である場合には、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、MMSを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でdPを回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収すること、を含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動する転写抑制因子をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株をインキュベーションした後に生細胞を回収すること、および、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加してインキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。さらに好ましい本発明の一態様は、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列およびAPエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列、前記の2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、下記配列およびを少なくとも保持する発現ベクター:ヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、前記の遺伝子配列の上流に該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、並びに、下記配列からを少なくとも保持する発現ベクター:前記プロモータ配列とは異なるプロモータ配列であってその下流の遺伝子スイッチ発現配列に作動可能に連結されたプロモータ配列、前記遺伝子スイッチ発現配列、前記遺伝子スイッチ発現配列によりコードされる遺伝子スイッチの標的配列、前記標的配列が作動可能に連結された遺伝子であって前記のプロモータ配列に作動するCIタンパク質をコードする遺伝子配列、を導入したアルキル化剤高感受性大腸菌株を使用し、該遺伝子スイッチを活性化する化合物の存在下で、634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンを添加して該大腸菌株を5分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収し、次いで、該化合物の非存在下でメタンスルホン酸を回収した細胞に添加して15分間から60分間インキュベーションした後に生細胞を回収することを含む、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法に関する。本発明はまた、上記本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法においてセレクタとして使用される発現ベクターに関する。本発明においてセレクタとして使用される発現ベクターは、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列、および該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む。好ましくは、アルキル化DNA修復酵素をコードする遺伝子配列およびチミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、並びにこれら2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む発現ベクターを例示できる。さらに好ましくは、このような発現ベクターであって、アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列の下流に、APエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列が配置された発現ベクターを例示できる。より具体的には、本発明においてセレクタとして使用される発現ベクターは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼをコードする遺伝子配列、および該遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む。好ましくは、AAGをコードする遺伝子配列およびヒトヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼをコードする遺伝子配列、並びにこれら2つの遺伝子配列の上流に該2つの遺伝子配列に作動可能に連結されたプロモータ配列を少なくとも含む発現ベクターを例示できる。さらに好ましくは、このような発現ベクターであって、アルキル化DNA修正酵素をコードする遺伝子配列の下流に、APエンドヌクレアーゼをコードする遺伝子配列が配置された発現ベクターを例示できる。本発明においてセレクタとして使用されるより具体的な発現ベクターとして、配列表の配列番号1から6に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAを例示できる。配列番号1に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼ遺伝子およびヒトヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子を含む発現ベクターDNAである。配列番号2に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼ遺伝子、ヒトヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、およびAPエンドヌクレアーゼを含む発現ベクターDNAである。配列番号3に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼ変異体遺伝子、ヒトヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、およびAPエンドヌクレアーゼを含む発現ベクターDNAである。配列番号4に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼ遺伝子、ヒトヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、およびAPエンドヌクレアーゼを含む発現ベクターDNAである。配列番号5に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼ遺伝子を含む発現ベクターDNAである。配列番号6に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキルアデニンDNAグリコシダーゼ遺伝子およびAPエンドヌクレアーゼを含む発現ベクターDNAである。配列番号1から4に記載の各塩基配列で表される発現ベクターDNAは、デュアルセレクタとして使用できることから、本発明において好ましく使用される。これらの中で、配列番号3に記載の塩基配列で表される発現ベクターDNAは、アルキル化剤であるメタンスルホン酸に対する耐性を有する変異体として取得されたAAG変異体遺伝子を含むため、特に好ましく使用される。遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法の対象となり得る遺伝子スイッチのライブラリの作製は、エラープローンポリメラーゼ連鎖反応、サチュレーション変異導入法、DNAシャッフリングなど、既に確立された公知のランダム変異導入法により実施できる。本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法は、回路セレクタに求められる要素である選択操作の迅速さを特徴とする。具体的には、ON選択およびOFF選択ともに、作用時間を5分~60分程度まで短縮できる。これは、本方法が、従来の選択方法のように細胞の生育阻害の誘導を選択指標とする方法ではなく、不可逆的な細胞死を選択指標とする方法であり、細胞の増殖に要する時間を必要としないためである。実際、細胞の生育速度差や生育移動能の差に基づく選択法は、ON選択およびOFF選択のいずれも一操作に一晩を要する。選択操作時間の短縮は、ON選択およびOFF選択を複数回繰り返す回路選択には極めて望ましい特質である。とくに、振動回路や遅延時間の短いスイッチなどの開発などを目的とする場合、本発明に係る方法のような迅速性の高い選択手法が必須である。上記本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法は、回路選択に求められるもう一つの要素である高い選択効率を特徴とする。実際、セレクタプラスミドVer2を導入した細胞を使用して、dPでの1時間処理によるOFF選択を実施し、続いてMMSでの30分間処理によりON選択を実施したところ、1回のデュアル選択で、所望の遺伝子回路を有する細胞を40倍-166倍濃縮することができた。また、セレクタプラスミドVer21hsvTKape1を導入した細胞を使用して、dPでの1時間処理によるOFF選択を実施し、続いてMMSでの30分間処理によりON選択を実施したところ、1回のデュアル選択で、所望の遺伝子回路を有する細胞を409倍-1935倍濃縮することができた。このように、本発明に係るON選択およびOFF選択を組み合わせたデュアル選択により、極めて高い効率で遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択を実施できる。さらに、本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法により、極めて短時間で遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択が実施できることから、発現タイミングに対する機能選択や時間軸に沿った選択を行なえること、例えば遺伝子スイッチの切り替え時間に対しての選択などを行なうことが可能である。実際、セレクタプラスミドVer21hsvTKape1を導入した細胞を使用して、AHLを含む培地で前培養を実施し、その後AHLを含まない培地で培養し、続いて、ON選択を実施することにより、完全長CIを発現し得る遺伝子回路を保持する細胞とCIのC末端欠失体を発現し得る遺伝子回路を保持する細胞とを混合した細胞集団から、CItrucを発現し得る遺伝子回路を選択することができた。このように、本発明に係る方法により、時間軸に沿った多段階のON選択およびOFF選択を繰り返すことにより、遺伝子回路の調整も可能になる。本発明に係る遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択方法は、例えば、有用タンパク質の大量生産のための遺伝子スイッチ、代謝工学ツールとしての遺伝子スイッチ、およびバイオセンサとしての遺伝子スイッチ機構の選択および開発に使用することができる。また、本方法は、ランダム変異の蓄積による細胞の情報的な死に基づく選択法であり、ある特定の生化学作用を攻撃するものではなく、細胞機能のあらゆる部位が攻撃対象となるため、耐性化が極めておこりにくい。このため、堅牢な選択プラットフォームを提供できる。以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明する。実施例を示す前に、本発明者らが既に開発し、本発明において利用するヒトヘルペスウイルス由来のチミジンキナーゼをセレクタとして使用する遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択方法を実験例17に示す。本発明は以下に示す実施例や実験例によって何ら限定されるものではない。まず、下記実施例および実験例に使用した材料および方法について簡単に述べる。634ジヒドロ8Hピリミド45c12オキザジン7オンおよび5フルオロ2デオキシウリジンは、それぞれベリーアンドアソシエーツ社およびシグマアンドアルドリッチ社より購入した。オリゴヌクレオチドは、ファスマック株式会社が合成したものを使用した。チミジンキナーゼ欠損大腸菌株である大腸菌JW1226株はKEIOコレクションより入手した。特に記載しない限り、培養培地は、2LBブロスを含むLB培地を使用した。細胞は、ガラス試験管内で37°Cにて増殖させた。アルキル化剤感受性大腸菌株MV2157は、特に記載しない限り、LB培地中またはLB固体培地上で、37°Cで培養した。hsvTK発現ベクターpPLhsvtkおよびGFPuv発現ベクターpPLgfpuvの作成は、pEThsvtk、あるいはpGFPuvからそれぞれの読み取り枠をPLプロモータの下流に融合し、pACYC184ベースのプラスミドに導入することにより実施した。4つのモデル遺伝子回路を作製した。回路Aおよび回路Bは、NアシルLホモセリンラクトンを入力し、それをリプレッサタンパク質CIとして出力する回路である。CIタンパク質は転写抑制因子であり、PRプロモータやPLプロモータの下でタンパク質発現を抑制する。したがって、この回路は、その出力状態がONであればCIタンパク質を発現し、細胞内のPRプロモータやPLプロモータの制御下にある遺伝子発現を強く抑制する。回路AはAHL受容体タンパク質LuxRをTrcプロモータによって常時発現しており、AHLの濃度に応じてLuxプロモータ下流に配置したCIタンパク質を発現する。回路Bは、AHL受容体タンパク質LuxRをTrcプロモータによって常時発現しており、AHLの濃度に応じてLuxプロモータ下流に配置したCItrucを発現する。このCItrucはCIタンパク質のC末端が欠失したものであり、標的配列への結合能が低下しており、その結果、転写抑制能が低下している。これら回路において、LuxRとLuxプロモータは同じ方向をむいており、両者の間には、強い転写ターミネータがある。回路Cは、回路BからCIタンパク質のリボゾーム結合部位を除いたものであり、CIタンパク質の翻訳効率は消失している。そのため回路Cは、AHL濃度に拘らずCIタンパク質を発現しない。一方、回路Dは、回路BからLuxR下流の転写ターミネータを除去したものであり、最上流のTrcプロモータのリードスルーにより、CI遺伝子を定常的に発現する。このため回路Dは、AHL濃度に拘らずCIタンパク質を常に発現している。回路Aのプラスミドマップは図2Aに示し、その核酸配列を配列番号9に記載する。回路Aは、pLuxCIgfpに基づいて、gfp遺伝子をPCRによって除き、Bluntendを利用してCI遺伝子を挿入することにより作製した。pTrcの漏出発現によりLuxRが常に発現しており、AHLに応答してCIタンパク質を発現する。PRプロモータ下流の遺伝子発現を抑制するために、AHLの入力に対してインバーター回路として働く。回路Bのプラスミドマップは図2Bに示し、その核酸配列を配列番号10に記載する。路Bは、pLuxCIgfpに基づいて、gfp遺伝子をPCRによって除き、CI遺伝子内あるHindIIIサイトと下流にあるHindIIIサイトとを利用して、CItrucの遺伝子を挿入することにより作製した。Trcの漏出発現によりLuxRが常に発現しており、AHLに応答してCItrucを発現する。PRプロモータ下流の遺伝子発現を抑制するために、AHLの入力に対してインバーター回路として働く。CItrucは完全長CIタンパク質と比較して、そのC末端が欠失しているために、リプレッサ活性は低く、不安定である。回路Cのプラスミドマップは図2Cに示し、その配列を配列番号11に記載する。回路Cは、回路BのDNAに基づいて、CI遺伝子の前のRBSを除くようにPCRを行い、NcoIサイトによって繋いだ。CI遺伝子の上流にRBSがないために、CIタンパク質が翻訳されず発現しない。ON回路として使用される。回路Dのプラスミドマップは図2Dに示し、その配列を配列番号12に記載する。回路Dは、回路BのDNAに基づいて、CI遺伝子上流のターミネータ配列およびLuxプロモータを除くようにPCRを行い、EcoRIサイトによって繋いだ。CI遺伝子上流のターミネータ配列およびLuxプロモータ配列がないために、trcプロモータからのリードスルーによってCItrucが常に発現する。OFF回路として使用される。遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のOFF選択法を確立した。まず、低濃度のdP培地における変異頻度を指標に、TK、チミジン一リン酸キナーゼ、ヌクレオチド二リン酸キナーゼの過剰発現を行ったところ、他のヌクレオシドアナログ同様、DNAへのdP取り込みの律速はTKが触媒する最初のリン酸化反応であることを見いだした。次に、由来の異なるいくつかのtk遺伝子を試したところ、hsvTKが最も高いdP取り込み効率を示した。大腸菌のTK欠損株JW1226を用い、ヒトヘルペスウイルス由来のチミジンキナーゼをpTrchsvtkを導入することによって発現させ、dP濃度と細胞の生存率の関係を調べた。まず、pTrchsvtkを導入したJW1226細胞を、100μgmLのアンピシリンを含む2mLのLB培地中で37°Cにて一晩培養した。次いで、培養物を、dPの入った1mLの新鮮なLB培地で1000倍に希釈し、37°Cにて12時間振蕩撹拌した。培養後、アンピシリン100μgmLを含むLB寒天プレート上に播種した。37°Cにて12時間インキュベーション後、生育したコロニの数を生菌数として計数した。hsvTKを発現させたTK欠損大腸菌株では、dPの濃度依存的に、細胞の生菌数は大きく低下した。一方、hsvTKのかわりにコントロールプラスミドを導入したTK欠損大腸菌株では、試験した全ての選択条件下で、生存率の減少は認められなかった。このように、ごく低濃度のdPをhsvTKの培養中に加えることにより、hsvTKを発現する細胞だけを選択的に殺すことができることが明らかになった。hsvTKの発現の有無によるTK欠損細胞株のdP存在下の生存率の変化を利用して、hsvtk遺伝子発現回路を制御するように設定した遺伝子スイッチや遺伝子回路の機能の選択が可能である。すなわち、遺伝子スイッチや遺伝子回路が作動せずに下流のhsvtk遺伝子が発現しないとTK欠損細胞株のdP存在下の生存率が上がる。したがって、TK欠損細胞株のdP存在下の生存率が高いものを選択することにより、hsvtk遺伝子を発現させないOFF状態の遺伝子スイッチや遺伝子回路を選択できる。こうして、OFF状態にある遺伝子スイッチ/回路のみを拾い上げる、優れた選択手法が確立できた。遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のON選択法を確立した。大腸菌のTK欠損株JW1226を用い、ヒトヘルペスウイルス由来のチミジンキナーゼをpTrchsvtkを導入することによって発現させ、5FdU濃度と細胞の生存率の関係を調べた。まず、pTrchsvtkを導入したJW1226細胞をOD600が0002になるように1mLのポジティブ選択培地で希釈し、37°Cにて12時間、200rpmで回転させながら培養した。ポジティブ選択培地は、トリプトン2wv、NaCl05wv、dT10μgmL、アデノシン1μgmL、5FdU025μgmLを含む培地を用いた。培養後、得られた培養物の一部を採取し、アンピシリンを含むLBプレートに植菌して、生育したコロニの数を生菌数として計数した。hsvTKを発現させていないTK欠損大腸菌株は、5FdU濃度の上昇と共に生菌数が低下した。一方、hsvTKを発現させたTK欠損大腸菌株は、hsvTKに比べて、その下がり方は緩やかであった。5FdU濃度が25μgmLのとき、hsvTKはhsvTKよりも48×107倍の生存率を示した。このように、5FdU存在下のTK欠損大腸菌株の生存率は、hsvTKの発現の有無により著しく変化することが確認できた。hsvTKの発現の有無によるTK欠損細胞株の5FdU存在下での生存率の変化を利用して、hsvtk遺伝子発現回路を制御するように設定した遺伝子スイッチや遺伝子回路の機能の選択が可能である。すなわち、遺伝子スイッチや遺伝子回路が作動して下流のhsvTKの発現が惹起されるとTK欠損細胞株の5FdU存在下での生存率が上がる。したがって、TK欠損細胞株の5FdU存在下での生存率が高いものを選択することにより、hsvTKの発現を惹起し得るON状態の遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択が可能になる。このように、hsvtk遺伝子を導入したTK欠損細胞を用いて、ON状態にある遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のみを拾い上げる選択手法が確立できた。実験例1で確立したOFF選択法の迅速性を検討した。まず、pTrchsvtkの導入によってhsvTKを定常発現するようにしたTK欠損細胞を、ODが005になるまで37°Cにて200rpmで震盪培養した。1mLずつ分取し、dPを加えて、37°Cで培養を続けた。5、30、60分経ったところで、20μL採取し、アンピシリンを含むLBプレートに植菌して、生育したコロニの数を生菌数として計数した。dPショックを与えたサンプルは、どの作用時間においても、生菌数はほぼゼロであった。一方、dPショックを与えないと、生菌数は増加した。このことから、OFF選択は、長くとも5分以内の操作で充分完了することが分った。実験例1および2で確立した、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のOFF選択法およびON選択法の有効性を、モデル遺伝子回路を用いて検証した。回路ADはそれぞれプラスミドpBR322に挿入して使用した。回路A-Dが設計どおりに作動するか確認するため、これらの回路を有するプラスミドをスクリーニングプラスミドであるpPLgfpuvとともに、大腸菌JW1226で共発現させた図1。PLはCIタンパク質によって抑制されるプロモータであり、CIタンパク質の発現レベルが低いとき、蛍光を出力する。つまり、回路Aあるいは回路Bと共存するとき、pPLgfpuvはAHL入力を反転させて蛍光出力する。100μgmLのアンピシリンを含み、且つAHL濃度の異なるLB培地で、37°Cにて12時間培養した。その培養液の細胞密度をそろえ、各AHL濃度の培地における蛍光値を測定した、励起フィルタ390nm、蛍光フィルタ510nm。結果を図7のパネルに示す。回路Cを持つ細胞はAHL濃度に依存せず、常時、高い蛍光強度を示した。また、回路Dを持つ細胞は、AHL濃度に依存せず、低い蛍光強度を常に示した。一方、回路Aと回路Bを形質転換した細胞は、AHL濃度依存的に、GFPuvの蛍光強度が低下した。これは、AHL濃度が上昇するにつれてCIタンパク質の発現量が増加し、そのCIタンパク質の作用によって、PLプロモータ下のgfpuv遺伝子の発現が抑制されたからである。しかし、そのAHLスイッチングの応答閾値は、回路Bを持つ細胞のほうが、回路Aを持つ細胞よりも高かった。これら4つの遺伝子回路を用いて、実験例2で確立したON選択法の検証を行った。具体的には、これら4つの回路をそれぞれ、PLプロモータ制御下におかれたhsvTKとともに同一のTK欠損細胞に共導入し、AHL濃度の違う培地の中でON選択を行った。結果を図7のパネルに示す。回路Aでは、AHL濃度10nM以上で急激に生存率が下がった。これはAHLと複合体を形成したLuxRによってCIタンパク質の発現が亢進し、その結果、CIタンパク質によりhsvTKの発現が効果的に抑制されたためサルベージ経路が起動しないことに起因する。図7のパネルとパネルが相似パターンを示していることから、細胞の生存率が、hsvTKの発現の起動状態と11に対応していることがわかる。回路Bも回路Aと同様の結果を示したが、回路Bによる生存率はとくに高いAHL濃度域において高かった。これは、C末端を欠失したCIタンパク質のhsvTKの発現抑制能が野生型CIタンパク質と比較して低いからである。また、回路Aおよび回路Bのいずれも、回路Cよりも100倍程度低い生存率を示した。これは、Luxプロモータが漏れやすいこと、つまりCIタンパク質の発現が、高AHL条件下のOFF状態であっても、LuxプロモータがCIタンパク質を少量発現させること、およびそれによって、CIプロモータ下流のhsvTKが部分的な抑制を受けていることに起因する。さらに、これら4つの遺伝子回路を用いて、実験例1で確立したOFF選択法の検証を行った。具体的には、これら4つの回路をそれぞれ、PLプロモータ制御下におかれたhsvTKとともに同一のTK欠損細胞に共導入し、AHL濃度の違う培地の中でOFF選択を行った。結果を図7のパネルに示す。回路Aおよび回路Bでは、AHL濃度依存的に生菌数は増加した。これは、AHLと複合体を形成したLuxRによってCIタンパク質の発現が亢進し、その結果、CIタンパク質によりhsvTKの発現が効果的に抑制されたため、dPの取り込みが阻害され、細胞はdP存在下でもその影響を受けずに生存したことに起因する。上記結果から、作成した4つの遺伝子回路が、実験例1および2で確立したOFF選択法およびON選択法において、設計どおりに作動することが明らかになった。実験例1および2で確立した、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のOFF選択法およびON選択法を用いて、所望の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択を検討した。ON選択およびOFF選択は固形培地を用いて実施した。本検討では、ON選択に続いてOFF選択を連続して行った。デュアル選択の工程およびその結果を図8に示した。具体的には、実験例4で作成した遺伝子回路B、CおよびDを混合し、その中から、回路B、すなわち活性化物質AHLの添加によりCIタンパク質を充分量発現し、AHL添加のときにCIタンパク質を発現しない回路を検出する検討を行った。まず、回路BとpPLhsvtkを保持するTK欠損大腸菌株、回路CとpPLhsvtkを保持するTK欠損大腸菌株、および回路DとpPLhsvtkを保持するTK欠損大腸菌株を作成し、これらをほぼ111で混合した。この細胞プールに対してON選択を行い、次いでOFF選択を行った。ON選択は、AHLを含まないLB培地に混合細胞を植菌し、37°Cで12時間培養した後、その培養物を10μgmLの5FdU、10μgmLのdT、および10μgmLのウリジンを含んだトリプトン固体培地に植菌して37°Cでさらに20時間温置することによって実施した。ON選択で生き残って形成されたコロニを、LB液体培地で回収し、1μMのAHLを含むLB培地に植菌し37°Cで3時間培養した。その培養物を20μL採取しOFF選択を行った。すなわち、100nMのdPおよび1μMのAHLを含むLB固体培地に植菌し、コロニを形成させた。その後、細胞群を回収し、プラスミドを抽出した。抽出したプラスミドをXL10GoldにpPLgfpuvと共形質転換し、遺伝子回路の活性をGFPuvの蛍光により評価した。形質転換体は、1μMのAHL添加および非添加の固体培地に植菌した。12時間後に2枚の固体培地上でGFPuvを発現する細胞数と発現しない細胞数を比較し選択効率を測定した。最初のON選択により、回路Bを保持するSwitch2細胞と回路CをもつON細胞が選択された。さらにOFF選択を行うことにより、回路CをもつON細胞はほぼ消失し、回路Bを保持するSwitch2細胞のみが回収された。実験例1および2で確立した、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のOFF選択法およびON選択法を用いて、デュアル選択により所望の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の選択を検討した。OFF選択およびON選択は液体培地を用いて実施した。デュアル選択を液体培地中で行うことは、操作時間の短縮とオートメーション化には不可欠な要件である。具体的には、実験例4で作成した遺伝子回路B、CおよびDを混合し、その中から、回路B、すなわち活性化物質AHLの添加によりCIタンパク質を充分量発現し、AHL添加のときにCIタンパク質を発現しない回路を、その他の回路との混合物中から濃縮/取得する検討を行った。まず、実験例5で作成したOFF細胞、ON細胞、およびSwitch2細胞を100010001または10000100001の割合で混合した。ON細胞、OFF細胞、およびSwitch2細胞はそれぞれ、回路C、回路Dおよび回路BとpPLhsvtkとを保持する。これらの混合細胞についてOFF選択およびON選択を実施した。より具体的には、混合細胞を一晩培養した後に、100μgmLのアンピシリンおよび30μgmLのクロラムフェニコールを含む1mLのLB培地に希釈して、最終OD600が0002になるように細胞密度を調製した。AHLおよびdPの存在下で1時間インキュベーションすることによりOFF選択を実施した。次いで、OFF選択により得られた細胞を遠心処理にて回収し、1mLの09wvNaCl溶液で2回洗浄して、1mLのLB培地に再懸濁し、37°Cで2時間培養した。その10μLを採取し、AHLを含まない1mLのポジティブ選択培地に加え、200rpmで回転させながら20時間培養することによりON選択を実施した。その後、細胞群を回収し、プラスミドを抽出した。抽出したプラスミドをXL10GoldにpPLgfpuvと共形質転換し、遺伝子回路の活性をGFPuvの蛍光により評価した。形質転換体は、1μMのAHL添加および非添加の固体培地に植菌した。12時間後に2枚の固体培地上でGFPuvを発現する細胞数と発現しない細胞数を比較し選択効率を測定した。結果を表1に示す。OFF細胞、ON細胞、およびSwitch2細胞を100010001の割合で混合したとき、デュアル選択後前の混合細胞に含まれるSwitch2細胞の割合は、005であったが、デュアル選択後には836に濃縮されており、濃縮率は167×103倍であった。また、OFF細胞、ON細胞、およびSwitch2細胞を10000100001の割合で混合したとき、デュアル選択後前の混合細胞に含まれるSwitch2細胞の割合は、0005であったが、デュアル選択後には820に濃縮されており、濃縮率は164×104倍であった。上記デュアル選択は、まずOFF選択を実施した後でON選択を実施している。選択法の順番を反対にしても、同様の選択結果が得られる。このように、本発明に係るOFF選択およびON選択を用いることにより、多くの非機能遺伝子スイッチおよび遺伝子回路、すなわちOFF細胞およびON細胞、の中にごくわずかに含まれる機能遺伝子スイッチおよび遺伝子回路、すなわちSwitch2細胞、を高効率且つ短時間で選択することができ、さらに、濃縮することができることが検証された。実験例1および2で確立した、遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のOFF選択法およびON選択法を用いて、デュアル選択により、出力特性の異なる遺伝子スイッチおよび遺伝子回路の分離選択を検討した。具体的には、回路AとpPLhsvtkを保持するTK欠損大腸菌株、回路BとpPLhsvtkを保持するTK欠損大腸菌株を1:1の割合で混合し、10nMのAHLを用いてOFF選択を行い、続いてAHLの非存在下で5FdUを用いてON選択を行った。それぞれの選択過程後の培養液を用いてPCRを実施し、それぞれの回路を含む細胞比を測定した。図9Aに示すように、回路Aと回路BはPCRにより識別することができる。回路Aおよび回路Bはともに同じプライマセットによってCI構造遺伝子の一部を含む回路の一定領域がPCR増幅される。回路AはCI構造遺伝子の野生型を含み、一方、回路BはCI構造遺伝子の欠失変異型を含むため、回路Bを鋳型としたPCR産物は、回路Aを鋳型としたPCR産物よりもその長さが短い。そのため、両者の混合物のPCRにおいて2つの異なった長さのバンドが与えられる。そのバンド強度比から、両者の存在比が定まる。結果を図9Bに示す。選択前の混合細胞では、Switch1細胞とSwitch2細胞のどちらのバンドもほぼ同じ強度で確認することができた。OFF選択後は、Switch1細胞のバンドがより濃くなっていた。10nMのAHLを用いる条件では、Switch1細胞の方がSwitch2細胞よりも、hsvTKの発現を厳格に抑制する。続くON選択後はSwitch1細胞とSwitch2細胞のバンドの強度は、いずれもOFF選択後のバンドの強度と同等であった。Switch1細胞とSwitch2細胞の差異は、保持する回路の違いである。Switch1細胞は、全長CIタンパク質をコードする遺伝子を含む回路Aを保持し、Switch2細胞は、C末端を欠失したCIタンパク質をコードする遺伝子を含む回路Bを保持する。いずれの回路もAHLの濃度依存的にCIタンパク質の発現をONOFFする遺伝子回路として作用するが、CIタンパク質の発現抑制能は、回路Aの方が回路Bよりも高いため、デュアル選択により、回路Aを保持するSwitch1細胞が効率よく濃縮された。ONセレクタとして使用するプラスミド、並びにONセレクタおよびOFFセレクタのいずれとしても使用できるプラスミドを作製した。まず、セレクタプラスミドの作製の基となるプラスミドpCIgfpを作製した、本プラスミドのプラスミドマップを図11に示し、その配列を配列番号8に記載する。pCIgfpは、CIタンパク質がgfp遺伝子の転写を抑制するように、ラムダファージ由来PRプロモータ下流にgfpuv遺伝子が挿入してある。pCIgfpは、PluxcIgfp内のPRプロモータgfp遺伝子部位をPCRにより取得し、pACaid中のClaIHindIIIサイトを利用して挿入した。gfpuvの発現と、CIタンパク質による抑制は確認した。ONセレクタプラスミドおよびそのコントロールプラスミドを作製した。1pTrcaag2pTrcaag3pTrcaag4pTrcaagape15pTrcape1pTrcaagは野生型AAG遺伝子を含むプラスミドである。そのプラスミドマップは図12Aに示し、その核酸配列を配列番号5に記載する。AAG遺伝子をpTrcベクタに導入したものであり、IPTGinductionできる。3メチルアデニン修復酵素欠損株でMMS耐性の獲得が確認されている。pTrcaagはAAG変異体であるAAGをコードする遺伝子を含むプラスミドである。AAGはAAGのアミノ酸配列において第125番目のグルタミン酸がアラニンに置換している変異体であり、グリコシダーゼ活性が消失しているため、AAGが有するアルキル化DNA修復機能を失っている。pTrcaagはAAG変異体であるAAGをコードする遺伝子を含むプラスミドである。AAGはAAGのアミノ酸配列において第180番目のロイシンがフェニルアラニンに置換している変異体であり、MMS耐性変異体として見出された。pTrcaagape1は、野生型AAG遺伝子とApe1遺伝子とを含むプラスミドである。そのプラスミドマップは図12Bに示し、その核酸配列を配列番号6に記載する。APE1をPCRにより取得し、EcoRIHindIIIによってpTrcaagのaag遺伝子下流に挿入した。Trcプロモータの下流にAAG遺伝子とApe1遺伝子を配置した。IPTGによって両者の発現を誘導できる。両遺伝子とも、AGGAGGをATG上流に導入してある。クローニングサイトはNcoIEcoRI、および、EcoRIHindIIIである。3メチルアデニン修復酵素欠損株でMMS耐性の獲得が確認されている。pTrcaagよりも高いMMS耐性を獲得していることが確認されている。pTrcape1はApe1遺伝子を含むプラスミドである。そのプラスミドマップは図12Cに示し、その配列を配列番号7に記載する。デュアルセレクタプラスミドを4種類作製した。1pCIaaghsvTK2pCIaaghsvTKape13pCIaaghsvTKape14pCIaaghsvTKape1pCIaaghsvTKのプラスミドマップは図13Aに示し、その配列を配列番号1に記載する。pCIgfpに基づいて、そのgfp部分を切り出し、PCRにより取得した野生型AAGおよびhsvTKで置換した。PCRで取得したAAおよびhsvTK部分の配列は確認済みである。pCIaaghsvTKは、pCIgfpのPRプロモータ下流のNcoIHindIIIサイトに、AAGおよびhsvTKをタンデムで配置させてある。両者とも、AGGAGGを開始コドン上流に結合させている。AAGはNcoIXbaIで切り出し可能であり、hsvTKはXbaIHindIIIで切り出し可能である。AAGの終始コドン前のXbaIとhsvTK上流のSpeIサイトによって融合させることも可能である。dPキナーゼOFFセレクタとしての機能は確認済みであり、MMS選択におけるONセレクタ機能も確認済みである。pCIaaghsvTKape1のプラスミドマップは図13Bに示し、その配列を配列番号2に記載する。pCIaaghsvTKのhsvTK下流からとCm耐性遺伝子の下流からPCRによってベクターを準備した。ape1遺伝子をPCRにより取得し、BamHIサイトとbluntによってCm耐性遺伝子下流に挿入した。ape1遺伝子の上流にAGGAGGを付加して翻訳されるようにした。AGGAGGの上流にXhoIサイトを付加し、ape1上流にプロモータ配列などを挿入できるようにした。APE1のみを切り出すことはbluntendを利用して導入したために不可能である。dPキナーゼOFFセレクタとしての機能は確認済みであり、MMS選択におけるONセレクタ機能も確認済みである。pCIaaghsvTKape1のプラスミドマップは図13Cに示し、その配列を配列番号3に記載する。pCIaaghsvTKape1のNcoISpeIサイトを利用して、PCRにより取得したAAGを導入した。dPキナーゼOFFセレクタとしての機能は確認済みであり、MMS選択におけるONセレクタ機能も確認済みである。pCIaaghsvTKape1のプラスミドマップは図13Dに示し、その配列を配列番号4に記載する。pCIaaghsvTKape1のAPE1遺伝子の上流にあるXhoIBamHIサイトを利用して、PCRにより取得したlacIqプロモータ配列を導入した。APE1上流にlacIqプロモータ配列を挿入したことにより、APE1の発現量が増加する。dPキナーゼOFFセレクタとしての機能は確認済みであり、MMS選択におけるONセレクタ機能も確認済みである。しかし、セレクタプラスミドVer2と比較して、ONセレクタとしての機能向上は確認できなかった。AAG遺伝子のONセレクタ機能を検討した。まず、アルキル化剤感受性大腸菌株MV2157にAAGおよびその変異体を含むプラスミド、具体的には実施例1で作製したpTrcaag、pTrcaagおよびpTrcaagape1を別々に導入し、MMSの存在/非存在下におけるその生存率を比較した。pTrcaagを導入した大腸菌株はネガティブコントロールとして使用した。具体的には、各種プラスミドを導入した大腸菌株をそれぞれ2mLのLB培地に植菌し、37°Cで12時間培養した。ついでLB液体培地に1μL植菌し、37°Cで3時間培養した。MMSを終濃度040mMとなるように添加し、37°Cで1560分間培養した。その培養液をLB固体培地に植菌し、コロニ数から生菌数を測定した。MMSを添加した試料の生菌数を、添加していない試料の生菌数で割った値を生存率と定義した。種々のMMS濃度で30分処理すると、AAGを発現していない大腸菌株の生存率はおよそ56桁低下した。一方、AAGを発現する大腸菌株の生存率の低下の程度は小さく、AAG非発現大腸菌株と比較して高い生存率、具体的にはMMS濃度1020mMの条件下で最大である103倍の生存率を示した。細胞の生存率の低下は、AAGとApe1を共発現させるとさらに小さくなる。なお、さらにMMS濃度をあげると全ての株がほぼ死滅した。MMSはDNA以外にも、細胞内のタンパク質などのアルキル化を起こしてしまうため、DNA修復の有無にかかわらず細胞死をひきおこすと考えることができる。次に、MMS濃度を20mMに固定し、MMS処理後の生存率の経時変化を観察した。どの時間点においても、生存率はAAGAPE1株>AAG株>>コントロール株という順位であった。60分間MMS処理をすると、AAGを発現した細胞の生存率も大きく低下した。これらの結果から、1560分間という短期間のMMS処理により、AAGを発現する細胞を~1000倍程度濃縮できることが明らかになった。このような高い濃縮効率が安定して得られる濃度20mMのMMSで30分間処理する条件を、ON選択を以下の実施例で実施する場合の標準選択条件として採用した。AAG遺伝子のONセレクタ機能を利用して、遺伝子回路の選択を検討した。AAG遺伝子を有するプラスミドとして実施例1で作製したセレクタプラスミドVer2を使用した。モデル遺伝子回路は回路Cまたは回路Dを使用した。まず、セレクタプラスミドVer2と回路Cを導入した大腸菌MV2157、および、セレクタプラスミドVer2と回路Cを導入した大腸菌MV2157を作製した。これら大腸菌株をそれぞれ2mLのLB培地に植菌し、37°Cで12時間培養した。次いでそれぞれ1μLをLB液体培地に植菌して37°Cにて3時間培養後、M9最小培地に培地交換し、MMSを02、03、04となるように添加して15~60分間、37°Cにて温置した。MMS処理時の細胞密度はおよそ108細胞mLである。培養液を回収してLB固形培地に植菌し、形成されるコロニの数から生菌数を測定した。MMSを添加した試料の生菌数を、添加していない試料の生菌数で割った値を生存率と定義した。次に、MMS02添加時のON株およびOFF株の生存率の経時変化を調べた。このとき、ON株にpTrcape1を導入したものを作製して同様に比較検討した。それぞれの大腸菌の培養およびMMSでの処理は上記方法と同様の方法で行った。結果を図15Aおよび図15Bに示す。セレクタプラスミドに含まれる遺伝子群はPRプロモータの制御下にあり、CIタンパク質により発現を抑制される。回路DはCItrucを常時発現するのでセレクタ遺伝子はOFF抑制状態にある。このためOFF株ではAAG遺伝子は発現せず、その結果、大腸菌の生存率はMMS処理により大きくが低下した。MMSの濃度が高いほど、AAGを発現しないOFF株の生存率は顕著に低下した。また、MMSでの処理時間が長いほど、AAGを発現しないOFF株の生存率は顕著に低下した。一方、回路CはCIタンパク質を発現しないので、セレクタ遺伝子はON起動状態にある。このためON株ではAAG遺伝子が発現し、その結果、MMS処理後も生存率はわずかな減少にとどまった。OFF株とON株との生存率差は、条件によっては104倍以上に達した。なお、セレクタ遺伝子が起動状態にあってAAGが発現していても、ある程度以上高い濃度のMMS存在下では生存率の減少がみられた。これは、メチル化DNAの量がAAGApe1経路のメチル化DNA修復能力を越えたためであるか、あるいは、MMSが細胞中のタンパク質や細胞膜のメチル化をひきおこし、その結果、細胞死が導かれたためであると推察される。図15Bに示すように、ON株にpTrcape1を導入してape1の発現を積み増すと、その生存率はさらに上がった。Ape1はAAGのターンオーバーを上昇させる効果を有するという報告がありBaldwinetalBiochemistry486022、図15Bに示す結果はApe1のこのような効果によるものであると考えることができる。AAGの発現の有無によるアルキル化剤感受性大腸菌株のMMS存在下での生存率の変化を利用して、AAG遺伝子発現回路を制御するように設定した遺伝子スイッチや遺伝子回路の機能の選択が可能である。すなわち、遺伝子スイッチや遺伝子回路が作動して下流のAAGの発現が惹起されるとアルキル化剤感受性大腸菌株のMMS存在下での生存率が上がる。したがって、アルキル化剤感受性大腸菌株のMMS存在下での生存率が高いものを選択することにより、AAGの発現を惹起し得るON状態の遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択が可能になる。このように、AAG遺伝子を導入したアルキル化剤感受性大腸菌株を用いて、ON状態にある遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のみを拾い上げる選択手法が確立できた。AAG遺伝子のONセレクタ機能の改良を試みた。AAGのMMS耐性変異体として、AAGのアミノ酸配列において第180番目のロイシンがフェニルアラニンに置換している変異体が取得されている。そこで、この変異体のセレクタ遺伝子としての機能を検討した。まず、L180F変異体のMMS耐性の確認を行った。野生型AAG遺伝子を含むプラスミドpTrcaagまたはL180F変異体遺伝子を含むプラスミドpTrcaagを導入した大腸菌MV2157を2mLのLB培地に植菌し、37°Cで12時間培養した。次いでそれぞれ1μLをLB液体培地に植菌して37°Cにて3時間振盪培養後し、02MMSの存在下または非存在下で37°Cにて30分間処理した。その培養液をLB固体培地に植菌し、コロニ数から生菌数を測定した。その結果、L180F変異体を発現する大腸菌は、野生型AAGを発現する大腸菌よりも有意に高いMMS耐性を示した図16。条件によっては,MMS処理を生き残る大腸菌、すなわち後の培養でコロニ形成能を保持する大腸菌の細胞数は、野生型より2桁も高くなる。このように、L180G変異体がMMS耐性を示すことが確認できた。次に、L180F変異体のセレクタ遺伝子としての機能を検討した。セレクタプラスミドVer2のAAG遺伝子に部位特異的変異を入れたセレクタプラスミドVer21、またはセレクタプラスミドVer2を大腸菌MV2157に導入した。これら大腸菌をそれぞれ2mLのLB培地に植菌し、37°Cで12時間培養した。その後それぞれ1μLをLB液体培地に植菌して37°Cで2時間振盪培養し、02MMSの存在下または非存在下で37°Cにて30分間処理した。その培養液をLB固体培地に植菌し、コロニ数から生菌数を測定した。また、ネガティブコントロールとしてプラスミドpCIgfpを導入した大腸菌MV2157を同様に処理した。その結果、図17に示すように、セレクタプラスミドの遺伝子群が起動状態にあるとき、セレクタプラスミドVer21を導入した大腸菌は、セレクタプラスミドVer2を導入した大腸菌と比較して顕著に高い生存率を示した。具体的には、Ver2を導入した大腸菌の場合、MMS処理ありの場合の生菌数の、MMS処理なしの場合の生菌数に対する比は014であった。一方、同条件下において、Ver21を導入した大腸菌の場合、MS処理ありの場合の生菌数の、MMS処理なしの場合の生菌数に対する比は053であった。このようにL180G変異体のMMS耐性が高いことから、ONセレクタとしてL180G変異体遺伝子を使用することによりON選択の効率が極めて高くなる。AAG野生型には、実験例1から7で示したhsvTKを用いるdP選択において、その毒性を軽減する活性dPグリコシラーゼ活性を有すると考えられる。そのため、AAG野生型をON選択に使用すると、該ON選択に引き続いてOFF選択を行う場合、hsvTKをセレクタとして使用するOFF選択はdPの存在下で実施するため、該OFF選択の効率を低下させる可能性がある。L180F変異体は、dPグリコシラーゼ活性が低いため、hsvTKのセレクタ機能を妨害しないと考えられる。したがって、L180F変異体をONセレクタとして使用することにより、ON選択およびOFF選択を交互に実施する選択システム総体としての効率および有用性は極めて高くなる。AAGをセレクタとして用いるON選択と、hsvTKをセレクタとして用いるOFF選択とを用いて、所望の遺伝子スイッチおよび遺伝子回路のデュアル選択を実施した。まず、デュアル選択を試験的に実施した。セレクタプラスミドとしてセレクタプラスミドVer2を使用し、モデル遺伝子回路としてAHLによってCItrucを発現する回路B、AHLの有無にかかわらずCItrucを発現しない回路C、AHLの有無にかかわらず常にCItrucを発現する回路Dの3種類を用いた。セレクタプラスミドとモデル遺伝子回路の1種類を大腸菌MV2157に導入した。このように、回路とセレクタプラスミドとを導入した大腸菌株をスイッチ株と呼ぶ。回路B、回路C、または回路Dを有するスイッチ株をそれらの存在比が1:1:1となるように、光学密度ODに基づいて混合した。混合した細胞集団を、AHL1μMを含む液体dP選択培地1mLLB1μMdPに107細胞程度植菌し、37°Cで1時間震盪培養した。遠心処理により集菌し、09NaCl水溶液で洗浄後、LB液体培地に再懸濁したOFF選択。その後、37°Cで2時間培養し、遠心処理により集菌してM9最小培地に培地を交換し、MMSを添加して37°Cで30分間静置したON選択。続いて、LB培地に培地交換して12時間培養し、培養液よりプラスミドを抽出した。プラスミドはpλgfpと共にXL10Gold登録商標ウルトラコンピテントセルに形質転換した。その後、形質転換した細胞をAHLの添加および非添加の固体培地に植菌し、緑色蛍光タンパク質を発現する細胞数を比較した。実施工程の概略図を図18Aに示す。また、選択開始前、OFF選択後、およびON選択後における細胞集団のAHL添加およびAHL非添加の各条件下におけるGFP発現力パターンを図18Bに示す。AHL添加およびAHL非添加における回路B、回路C、および回路Dの出力、すなわちCItrucの発現はそれぞれ、、およびである。つまり,その下流に位置してCItrucにより抑制されるPRプロモータの制御下にある遺伝子の発現は、それを反転したもの、すなわち、、およびである。したがって、AHL添加プレートでGFPによる蛍光を示すのは、回路Cのみであり、AHL非添加プレートでGFPによる蛍光を示すのは回路Bと回路Cである。図18Bに示すように、OFF選択の実施後は、回路Cを有するスイッチ株、すなわちAHL添加で蛍光を示すコロニがほぼ払拭されていたが、これに対し、回路Dを有するスイッチ株、すなわちAHL非添加で蛍光を示さないコロニが多数存在した。この結果から、OFF選択により、hsvTKを発現しない細胞、すなわち回路Dを有するスイッチ株が生存し、一方、hsvTKを発現する細胞、すなわち回路Cを有するスイッチ株の細胞死が誘導されたことが分かった。また、回路Bを有するスイッチ株はAHL存在下ではhsvTKを発現しないため生存した。OFF選択に続いてON選択を行った後は、回路Dを有するスイッチ株はAHLの添加の有無に関らずAAGを発現しないため細胞死が誘導され、回路Bを有するスイッチ株はAHLの非存在下でAAGを発現するためにMMSによる細胞死を免れて生存した。次に、デュアル選択による濃縮効率の評価を行った。セレクタプラスミドとしてセレクタプラスミドVer2を使用し、モデル遺伝子回路として回路B、回路C、回路Dの3種類を用いた。セレクタプラスミドとモデル遺伝子回路の1種類を大腸菌MV2157に導入した。各スイッチ株はAHLを含む2mLのLB培地に植菌し、37°Cで12時間培養した。次いで、回路B、回路C、または回路Dを有するスイッチ株をそれらの存在比が1:100:100となるように、ODに基づいて混合した。混合した細胞集団を、上記同様の方法でOFF選択に付し、続いて37°Cで2時間培養し、遠心処理により集菌してM9最小培地に培地を交換し、MMSを02、03、または04の濃度になるように添加して37°Cで30分間静置したON選択。その後、LB培地に培地交換して12時間培養し、培養液よりプラスミドを抽出した。プラスミドはpλgfpと共にXL10Gold登録商標ウルトラコンピテントセルに形質転換した。その後、形質転換した細胞をAHLの添加および非添加の固体培地に植菌し、GFPを発現する細胞数を比較した。選択後のスイッチ株の割合を選択前のスイッチ株の割合で割った値を濃縮率と定義した。デュアル選択による回路の濃縮率を表2に示す。表2は、回路B:回路C:回路D=1100100となるようにスイッチ株を混合した細胞集団について、OFF選択に引き続いてON選択を実施した後の回路Bの濃縮率を示している。表2に示すように、ON選択30分間時のMMS濃度が02または03である場合、回路Bが有意に濃縮されていた。一方、MMS04で処理した場合は全ての細胞が死滅した。これは、選択実験時の細胞密度を反映している。実施例2におけるMMS処理時の細胞密度はおよそ108細胞mLであったのに対し、本実施例5ではおよそ106細胞mLと細胞密度が2桁も低い条件であった。そのため、MMSの実効濃度が高くなったと考えられる。さらに、デュアル選択による濃縮効率の評価をスイッチ株の混合比率を変えて実施した。このとき、セレクタプラスミドVer2とセレクタプラスミドVer2とを使用し、それらによる選択効率の比較を行った。モデル遺伝子回路として回路B、回路C、回路Dの3種類を用いた。いずれかのセレクタプラスミドとモデル遺伝子回路の1種類を大腸菌MV2157に導入した。各スイッチ株はAHLを含む2mLのLB培地に植菌し、37°Cで12時間培養した。次いで、回路B、回路C、または回路Dを有するスイッチ株をそれらの存在比が1:1000:1000となるように、ODに基づいて混合した。混合した細胞集団を、上記同様の方法でOFF選択に付し、続いて37°Cで2時間培養し、遠心処理により集菌してM9最小培地に培地を交換し、MMSを02の濃度になるように添加して37°Cで30分間静置したON選択。その後、LB培地に培地交換して12時間培養し、培養液よりプラスミドを抽出した。その後、形質転換した細胞をAHLの添加および非添加の固体培地に植菌し、GFPを発現する細胞数を比較した。選択後のスイッチ株の割合を選択前のスイッチ株の割合で割った値を濃縮率と定義した。デュアル選択による回路の濃縮率を表3に示す。表3は、回路B:回路C:回路D=110001000となるようにスイッチ株を混合した細胞集団について、OFF選択に引き続いてON選択を実施した後の回路Bの濃縮率を示している。表3に示すように、セレクタプラスミドVer2を用いた場合は回路Bの400倍程度の濃縮が観察された。回路Cは効率的に除去されていたことから、ON選択の効率は十分高い。これに対して、回路Dはかなり生存していた。一方、セレクタプラスミドVer21を用いた場合、ほぼ全てが回路Bとなり、その濃縮率は1935倍と、理論最大濃縮率にほぼ近いスコアを示した。回路Cの残存率もセレクタプラスミドVer2を使ったときに比べ、有意に低下した。これはAAGに導入されたL180F変異のため、その生菌比が改良されているからであると考えられる。また、セレクタプラスミドVer2で問題であった回路Dの生存率はより顕著に改善した。このことは、AAGの有するdPグリコシラーゼ活性がL180F変異体では低減されていることによるものであると推察される。このように、ON選択に30分間およびOFF選択に60分間という極めて短時間で遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択の実施が可能になった。実施例4で確率したこの手法の強みの1つは、時間軸に沿った選択を行なえること、例えば遺伝子スイッチの切り替え時間遅延時間に対しての選択などを行ない得ることである。そこで、回路Aおよび回路Bを用いた切り替え時間の選択を行なった。まず、セレクタプラスミドVer21と回路Aとを大腸菌MV2157に形質転換した。また、セレクタプラスミドVer21と回路Bとを大腸菌MV2157に形質転換した。回路Aおよび回路BはそれぞれAHLの濃度に応じてLuxプロモータ下流に配置した完全長CIタンパク質およびCItrucを発現する。CItrucはCIタンパク質のC末端が欠失したものであり、標的配列への結合能が低下しており、その結果、PLプロモータの抑制能が低下している。したがって、AHL存在下において回路Aおよび回路Bが作動すると、これら回路の下流に配置されたセレクタプラスミドに含まれる遺伝子群の発現は抑制されるが、その抑制の程度は回路Bに比べて回路Aが強い。次いでA細胞およびB細胞をそれぞれAHL1μMを含むLB培地で前培養した。次いで光学密度を測定し、細胞数が106細胞程度ずつとなるように、AHLを含まない新鮮なLB培地内に植菌した。その培養液を37°Cで振盪培養した。培養開始から1、3、6時間後の培養液にMMSを最終濃度が02となるように添加し、37°Cで振盪培養した。MMS添加後、30分間培養した培養液から遠心処理により集菌し、1100に希釈後、新鮮なLB培地に植菌した。培地交換後、12時間培養し、その培養液内に含まれる大腸菌を直接PCR反応にかけた。PCR反応後の反応液をゲル電気泳動し、その存在比を分析した。セレクタプラスミドに含まれる遺伝子群の非発現状態から発現状態の切り替え時間が短いとき、すなわちAHLを含まない培地での培養が1時間であるとき、回路Aを含むA細胞は殆ど淘汰され、回路Bを含むB細胞のみが選抜された。この選り分けは、選択操作間の時間感覚が十分長いとき、すなわちAHLを含まない培地での培養が6時間であるときにはみられなかった図19。この結果は、以下のように考察することができる。回路Bの作動により発現されるCItrucの細胞内での半減期が、回路Aの作動により発現される完全長CIタンパク質よりも短いと考えると、その抑制効果が消失してセレクタプラスミドに含まれる遺伝子が発現されるまでの時間は短くなる。AHLを除去しCItrucの再合成を止めると、細胞内でCIによる抑制は早期に解除される。6時間もの間隔をおくと、完全長CIタンパク質を発現する細胞の生存率とCItrucを発現する細胞の生存率とに差はなくなる。AHL除去後の期間が長くなったために、完全長CIタンパク質による抑制も解除されたためと考えられる。あるいは、CItrucは、CIタンパク質が作用するプロモータを完全に抑制するのに必要な細胞濃度が高いため、抑制効果が解除されるのに必要な時間がより短かったためとも考えられるこのように、上記デュアルセレクタプラスミドのONセレクタ機能を使用してOFF→ONスイッチ時間の短い回路を簡単に濃縮することができた。デュアルセレクタプラスミドを使用することにより、さらに分解のはやいエフェクター効きはじめの速いエフェクター長持ちする記憶力の高い回路パルス時間の調節などの様々な機能を有する遺伝子スイッチや遺伝子回路の選択が可能である。"