2018 Fiscal Year Annual Research Report
Computational RNA switch design for artificial RNA circuits
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15K00392
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
種田 晃人 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70332492)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エネルギーバリア予測 / メタヒューリスティクス / RNA二次構造 / 折り畳み経路 / 分子設計 / RNAスイッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RNAスイッチによるRNA論理ゲートを計算機援用設計する際に応用可能な、RNA二次構造折り畳み経路予測アルゴリズムの改善を行った。RNA二次構造折り畳み経路予測アルゴリズムにより予測されるエネルギーバリアの値を目的関数として設計に利用することが提案されている。前年度までに開発した「アントコロニー最適化法を用いたRNA二次構造折り畳み経路予測アルゴリズム」では、標準的なベンチマークデータセット（RNAtabupathの論文で用いられているデータセット）のデータの中に、計算量の多さから予測が困難なケースがあった。これは、アントコロニー最適化法で探索を行うグラフ構造（ノードが二次構造、エッジが1塩基対変化に対応）のサイズが大きいことが原因であった。平成30年度は、グラフ構造の生成アルゴリズムを効率的なものに変更することで、アルゴリズムの改善を行った。改善の結果、RNAtabupathの論文で用いられているデータセットの全てのデータに対して折り畳み経路予測を実行することができた。また、RNAtabupathの論文で用いられているデータセットに加え、計算量の非常に多いSV11に対する予測も行うことができた。これらの結果についての論文を執筆・投稿した。また、相互作用する2つのRNA配列（相互作用前はそれぞれ異なる指定した二次構造を持ち、相互作用後は指定した結合構造を持つ）の設計や、小分子と二次構造付きRNA配列を入力として動作することを目指した2入力のRNAスイッチの設計に関する論文は、内容の見直しを行い、執筆を引き続き行っている。
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Research Products
(1 results)
