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Computational RNA switch design for artificial RNA circuits

Research Project

Project/Area Number 15K00392
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Life / Health / Medical informatics
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

Akito Taneda  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70332492)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsRNA二次構造 / ヒューリスティクス / エネルギーバリア / 分子設計 / RNAスイッチ / RNA間相互作用 / RNA折り畳み経路予測 / エネルギーバリア予測 / メタヒューリスティクス / 折り畳み経路 / バイオインフォマティクス / 合成生物学 / ソフトコンピューティング / RNA情報学 / 合成RNA生物学
Outline of Final Research Achievements

Recently, in the field of RNA biology, much attention has been paid to designing RNA switches for artificial RNA circuits. The aims of the present study are “developing computational methods for designing RNA switches whose input molecule is a structured RNA sequence” and “developing an algorithm for predicting an energy barrier height between RNA secondary structures”. In the present study, we developed methods for designing RNA sequences that can form a specified joint secondary structure. In addition, we developed a novel ant colony optimization algorithm for RNA folding pathway prediction that can give useful information for designing RNA switches.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

合成生物学は、バクテリア等による有用物質生産や医療・創薬などの分野においてイノベーションを起こしうる新しいパラダイムとして期待されている。合成生物学では核酸などの生体分子を遺伝子回路の部品として扱うことから、高性能な遺伝子パーツの開発が行われている。本研究課題では、RNA配列をベースとした遺伝子パーツをコンピュータで設計するための新しい手法や、設計に有用なRNA二次構造折り畳み経路予測法の開発を行った。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2016 2015 Other

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Ant colony optimization algorithm for predicting RNA folding pathways2018

    • Author(s)
      Seira Takitou, Akito Taneda
    • Organizer
      The Sixteenth Asia Pacific Bioinformatics Conference
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inverse folding of two interacting RNA molecules2016

    • Author(s)
      Akito Taneda and Kengo Sato
    • Organizer
      第5回生命医薬情報学連合大会
    • Place of Presentation
      東京国際交流館プラザ平成
    • Year and Date
      2016-09-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 複数の指定した特徴を持つRNAデバイスのコンピュータ援用設計2015

    • Author(s)
      種田 晃人
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] RNAデバイス設計のインフォマティクス2015

    • Author(s)
      種田 晃人
    • Organizer
      RNAインフォマティクス道場2015 in 札幌
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 北海道センター
    • Year and Date
      2015-08-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks] RNAスイッチ設計用ウェブページ

    • URL

      http://rna.eit.hirosaki-u.ac.jp/modena/web/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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