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生物システムの機能ルールに学ぶ新しい工学理論の構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12875157
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物・生体工学
研究機関広島大学

研究代表者

大竹 久夫  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (10127483)

研究分担者 滝口 昇  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (20304462)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード大腸菌 / シミュレーション / コンピュータ / アルゴリズム / バーチャル大腸菌 / 計算機シミュレーション / 生命体のソフトウェア / 機能ルール / コンピュータプログラム / バイオリン鉱石
研究概要

大腸菌の機能ルールを、ハウスキーピングルール、ストレスレスポンスルール、およびサバイバルルールに分けて整理した。機能ルールは、視覚的にも理解しやすくするため流れ図で表現することとした。機能ルールを統合して管理するツールとして、コンピュータソフトウェアVESTを開発した。VESTを使えば、大腸菌の振舞いを定性的にシミュレーションすることができる。ユーザーはまず、VestMを起動する。VestMの画面左隅のウインドウには、仮想環境(VEnv)のコントロールパネルが表示される。ユーザーは、このパネルを使い、仮想環境の環境条件を任意に設定することができる。例えば、コントロールパネルから温度を選択すると、パネル下のスライダーは自動的に、大腸菌の至適温度である37℃を示す。ユーザーがスライダーを動かして、37℃を越えた温度にセットすると、Rule Selectorが温度の異常を感知して、熱ストレスに応答するための機能ルールを選択する。選択された機能ルールは、実行段階において必要な遺伝子をGeneDBから次々と呼び出す。ここで呼び出される遺伝子はGene Arrayと呼ぶプログラムにより、大腸菌のゲノムチップを模したアレイ上に、緑色のスポットとしてディスプレイ表示することができる。機能ルールが実行される様子は、画面中央に位置する上下2つのパネルに表示される。上側のパネルには、Task Tracerと呼ばれるプログラムにより、アルゴリズム実行の様子がアニメーションにより示される。また、下側のパネルにはAlgorithm Viewerと呼ばれるプログラムにより、アルゴリズムのどこが実行中であるか、表示されるようになっている。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] 辻 敏夫: "タンパク質反応系に基づくバーチャル・バクテリアの走化性"電気学会論文誌. 122-C. 201-207 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 辻 敏夫: "バクテリアの走化性モデルに基づく移動ロボットのバイオミメティック制御"日本機械学会論文集. 68. 2687-2694 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kuroda, A.: "Inorganic polyphosphate : a molecular tag to identify ribosomal proteins for degradation by Lon protease in E. coli."Science. 293. 705-708 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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