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生物システムの機能ルールに学ぶ新しい工学理論の構築に関する研究

Research Project

Project/Area Number 12875157
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 生物・生体工学
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

大竹 久夫  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (10127483)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 滝口 昇  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (20304462)
Project Period (FY) 2000 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2001: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords大腸菌 / シミュレーション / コンピュータ / アルゴリズム / バーチャル大腸菌 / 計算機シミュレーション / 生命体のソフトウェア / 機能ルール / コンピュータプログラム / バイオリン鉱石
Research Abstract

大腸菌の機能ルールを、ハウスキーピングルール、ストレスレスポンスルール、およびサバイバルルールに分けて整理した。機能ルールは、視覚的にも理解しやすくするため流れ図で表現することとした。機能ルールを統合して管理するツールとして、コンピュータソフトウェアVESTを開発した。VESTを使えば、大腸菌の振舞いを定性的にシミュレーションすることができる。ユーザーはまず、VestMを起動する。VestMの画面左隅のウインドウには、仮想環境(VEnv)のコントロールパネルが表示される。ユーザーは、このパネルを使い、仮想環境の環境条件を任意に設定することができる。例えば、コントロールパネルから温度を選択すると、パネル下のスライダーは自動的に、大腸菌の至適温度である37℃を示す。ユーザーがスライダーを動かして、37℃を越えた温度にセットすると、Rule Selectorが温度の異常を感知して、熱ストレスに応答するための機能ルールを選択する。選択された機能ルールは、実行段階において必要な遺伝子をGeneDBから次々と呼び出す。ここで呼び出される遺伝子はGene Arrayと呼ぶプログラムにより、大腸菌のゲノムチップを模したアレイ上に、緑色のスポットとしてディスプレイ表示することができる。機能ルールが実行される様子は、画面中央に位置する上下2つのパネルに表示される。上側のパネルには、Task Tracerと呼ばれるプログラムにより、アルゴリズム実行の様子がアニメーションにより示される。また、下側のパネルにはAlgorithm Viewerと呼ばれるプログラムにより、アルゴリズムのどこが実行中であるか、表示されるようになっている。

Report

(3 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All Other

All Publications (3 results)

  • [Publications] 辻 敏夫: "タンパク質反応系に基づくバーチャル・バクテリアの走化性"電気学会論文誌. 122-C. 201-207 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 辻 敏夫: "バクテリアの走化性モデルに基づく移動ロボットのバイオミメティック制御"日本機械学会論文集. 68. 2687-2694 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kuroda, A.: "Inorganic polyphosphate : a molecular tag to identify ribosomal proteins for degradation by Lon protease in E. coli."Science. 293. 705-708 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

URL: 

Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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