2004 Fiscal Year Annual Research Report
ナチュラルコンピューティングの分子実現とその設計論
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14085203
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山村 雅幸 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (00220442)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樺島 祥介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80260652)
新田 克巳 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60293073)
井上 真郷 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (70376953)
太田 元規 東京工業大学, 学術国際情報センター, 助教授 (40290895)
坂本 健作 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (50240685)
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| Keywords | DNAコンピューティング / 遺伝的アルゴリズム / 統計物理 / 分子進化 / シミュレーション |
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| Research Abstract |
遺伝的アルゴリズム(GA)、焼きなまし法(SA)など生命・自然現象に啓発された計算技法をナチュラルコンピューティングといい、様々な分野で一定の成功を収めているが、生命科学との関わりは一方的なアイデアの借用に留まる。生命科学ではこれとは独立に生命・自然現象に起源を持つ概念を日常的に用いており、特に分子進化工学は確立した分野として成果をあげている。本課題の目的は、分子計算によって培われた情報科学・生命科学の協力体制によって、分子進化という同一の課題に取り組むことにある。次の2つの具体的対象で成果を上げた。
(1)アミノアシルtRNA合成酵素(aaRS)の基質特異性の進化的改変を対象とした、熱力学的遺伝アルゴリズム(TDGA)の分子実現をテストベッドとして生物系・情報系双方向からの検討を加えた。進化過程のシミュレーションについて国際会議(DNA10)で発表した。
(2)試験管ウイルスを改良した。ワンポットの試験管中でライフサイクルを回すことのできる人工ウイルスの分子系により、具体的な分子進化を行った。また、統計物理的手法に基づいて、適応度地形の歩行の理論解析を行った。
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