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2007 Fiscal Year Annual Research Report

分子計算の高精度化メカニズムとその評価系の構築

Research Project

Project/Area Number 19200023
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

村田 智  Tokyo Institute of Technology, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (10334533)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 健造  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (90293894)
藤井 輝夫  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30251474)
野島 高彦  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00291930)
KeywordsDNAコンピュータ / マイクロ・ナノデバイス / 自己組織化
Research Abstract

・DNAタイルのセルフアセンブリによる分子計算プロセスにおいて,各タイル種ごとの濃度、温度などのパラメータを含む詳細なシミュレーションモデルにより,いくつかのことなる計算モデルによる実験結果(エラー率,成長速度,生成温度,分解温度等)を精度よく説明することができた.
・DNAタイルの安定化に利用可能な,高効率の光連結手法を開発した.
・分子計算のための新たなDNAモチーフを設計し,1次元および2次元のナノ構造体を作成した.
・DNA構造モチーフの幾何学的安定性を判定するためのアルゴリズムを開発した.
・マイクロ流体デバイス中に固定化したDNAを核として、DNAタイル成長のための種結晶を形成し,その周りに別のDNAタイルを含む溶液に置換することで段階的にセルフアセンブリを行う「ステップワイズセルフアセンブリ」を蛍光修飾したDNAタイルの顕微観察により確認した.また,作成したDNA構造体のバルク評価の一例として,温度変化を加えた場合の結晶分解プロセスを蛍光量により間接的に測定した.

  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Stepwise Assembly of DNA Tile on Surfaces2008

    • Author(s)
      Kotaro Somei, Shohei Kaneda, Teruo Fujii and Satoshi Murata
    • Journal Title

      Lecture Notes on Computer Science LNCS4848

      Pages: 182-190

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toward Reliable Algorithmic Self-Assembly of DNA Tiles: A Fixed-Width Cellular Automaton Pattern2007

    • Author(s)
      Kenichi Fujibayashi, Rizal Hariadi, Sung Ha Park, Erik Winfree, Satoshi Murata
    • Journal Title

      NanoLetters ASAP Article

      Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNAタイルのプログラム自己集積2007

    • Author(s)
      村田 智
    • Journal Title

      日本結晶成長学会誌 34-2

      Pages: 51-55

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On-chip capillary electrophoresis fractionation of DNA construct for cell-free protein expression2007

    • Author(s)
      Takahiko Nojima, Shohei Kaneda and Teruo Fujii
    • Journal Title

      Chemistry Letters 36-11

      Pages: 1346-1347

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of on-chip capillary electrophoresis to cell-free preparation of recombinant DNA2007

    • Author(s)
      Takahiko Nojima, Shohei Kaneda and Teruo Fujii
    • Journal Title

      Nucleic Acids Chemistry Symposium Series 51

      Pages: 87-88

  • [Journal Article] Parallel Processable Light-driven DNA Logic Gate2007

    • Author(s)
      Shinzi Ogasawara, Takehiro Ami and Kenzo Fujimoto
    • Journal Title

      Nucleic Acids Symp. Series 51

      Pages: 235-236

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 核酸を用いた新規構造体モチーフの設計2008

    • Author(s)
      浜田省吾, 村田智
    • Organizer
      第20回自律分散システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      長野,上諏訪温泉
    • Year and Date
      20080124-25
  • [Presentation] オンチップ・キャピラリー電気泳動を用いて行う無細胞遺伝子工学実験2007

    • Author(s)
      野島 高彦, 金田 祥平, 藤井 輝夫
    • Organizer
      第5回国際核酸化学シンポジウム(第34回核酸化学シンポジウム)
    • Place of Presentation
      東京大学安田講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      20071120-22
  • [Presentation] DNA分離回収用オンチップ・キャピラリー電気泳動を用いる無細胞遺伝子工学実験2007

    • Author(s)
      野島 高彦, 金田 祥平, 藤井 輝夫
    • Organizer
      本分析化学会第56年会
    • Place of Presentation
      徳島大学工学部(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      20070919-21
  • [Presentation] Thermodynamic simulations of DNA tile self-assembly2007

    • Author(s)
      Kenichi Fujibayashi, Satoshi Murata
    • Organizer
      2nd Intl. Conf. on Nano-Networks
    • Place of Presentation
      Catania, Italy
    • Year and Date
      20070914-20070916
  • [Presentation] A New Motif for DNA-based Nanostructures2007

    • Author(s)
      Shogo Hamada, Satoshi Murata
    • Organizer
      Caltech Self-Replicating Chemical Systems Workshop
    • Place of Presentation
      Pasadena, USA
    • Year and Date
      20070827-20070828
  • [Presentation] DNA分離マイクロ流体デバイスを用いて達成する無細胞遺伝子操作2007

    • Author(s)
      野島高彦, 金田祥平, 藤井輝夫
    • Organizer
      第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(15th CHEMINAS)
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      20070525-20070526
  • [Presentation] 光クロスリンク反応による高感度遺伝子多型解析2007

    • Author(s)
      網健裕, 吉村嘉永, 荻野雅之, 藤本健造
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-11
  • [Presentation] 核酸を用いた新規構造体モチーフ2007

    • Author(s)
      浜田省吾, 村田智
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会0.0
    • Place of Presentation
      日本科学未来館
    • Year and Date
      2007-11-26
  • [Remarks] 研究室のHPにおける研究紹介

    • URL

      http://www.mrt.dis.titech.ac.jp/research/#ribbon

  • [Remarks] 東工大HPにおける紹介(最新の研究成果)

    • URL

      http://www.titech.ac.jp/tokyo-tech-in-the-news/j/archives/2008/03/1204588800.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 核酸構造体及びその核酸構造体を用いた拡散構造物2008

    • Inventor(s)
      浜田省吾, 村田智
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学
    • Industrial Property Number
      特願2008-012050号
    • Filing Date
      2008-01-22

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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