2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K18153
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
前田 和勲 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (50631230)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | システム生物学 / 最適化 / シミュレーション / 大腸菌 / 窒素代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ヒト腸内細菌叢シミュレーターを開発し、腸内細菌代謝の理解に基づいた腸内細菌叢の制御を可能にすることである。2019年度は、主にシミュレーションモデル構築の基盤技術の改良を行った。
動力学シミュレーションモデル構築には動力学パラメータ推定が必要である。動力学パラメータ推定は計算コストのかかる問題である。これを解決するために、我々は、2018年度に、遺伝的アルゴリズムのC言語ライブラリlibRCGAを開発した(https://github.com/kmaeda16/libRCGA)。そして、libRCGAが既存のライブラリよりも性能が良いことを示した(https://www.jstage.jst.go.jp/article/ipsjtbio/11/0/11_31/_article/-char/ja)。
libRCGAの性能は良いものの、利用が容易ではないという問題があった。そこで、2019年度は、新しい動力学パラメータ推定ソフトウェアを開発した。新しいソフトウェアは、SBML (Systems Biology Markup Language)を扱うことができ、グラフィカルユーザーインターフェースも備える。このソフトウェアを使うことで、今後の動力学モデルの開発が加速される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画では、2019年度から大腸菌以外のシミュレーションモデルを構築し始める予定だった。しかし、実験データの少ない生物をどのようにモデリングするのか、特に、増殖速度や収率をどのようにモデリングするのかという問題を解決するのに時間がかかっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
【現在までの進捗状況】で示した問題を解決するために、共同研究者と密に連携を取る必要がある。また、新しく開発したソフトウェアに関してはできる限り早く論文にまとめる必要がある。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額への10,251円であり、翌年度分の請求額と比較して小さいので使用計画に変更は必要ない。
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