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人工RNA回路のコンピュータ援用自動設計

研究課題

研究課題/領域番号 15K00392
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関弘前大学

研究代表者

種田 晃人  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70332492)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードRNA二次構造 / ヒューリスティクス / エネルギーバリア / 分子設計 / RNAスイッチ / RNA間相互作用 / RNA折り畳み経路予測 / エネルギーバリア予測 / メタヒューリスティクス / 折り畳み経路 / バイオインフォマティクス / 合成生物学 / ソフトコンピューティング / RNA情報学 / 合成RNA生物学
研究成果の概要

RNA配列を設計し人工的に遺伝子回路を制御する試みが合成RNA生物学の研究として近年注目されている。本研究課題の目的は、RNA回路のパーツとなりうる「二次構造を持つRNA配列を入力として動作するRNAスイッチ」をコンピュータにより設計する手法の開発、および設計に有用なエネルギーバリア予測法の開発である。本研究課題では、結合二次構造を考慮してRNA配列を設計する手法、ならびにアントコロニー最適化法を応用した新規なRNA二次構造折り畳み経路予測法の開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

合成生物学は、バクテリア等による有用物質生産や医療・創薬などの分野においてイノベーションを起こしうる新しいパラダイムとして期待されている。合成生物学では核酸などの生体分子を遺伝子回路の部品として扱うことから、高性能な遺伝子パーツの開発が行われている。本研究課題では、RNA配列をベースとした遺伝子パーツをコンピュータで設計するための新しい手法や、設計に有用なRNA二次構造折り畳み経路予測法の開発を行った。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Ant colony optimization algorithm for predicting RNA folding pathways2018

    • 著者名/発表者名
      Seira Takitou, Akito Taneda
    • 学会等名
      The Sixteenth Asia Pacific Bioinformatics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inverse folding of two interacting RNA molecules2016

    • 著者名/発表者名
      Akito Taneda and Kengo Sato
    • 学会等名
      第5回生命医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      東京国際交流館プラザ平成
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数の指定した特徴を持つRNAデバイスのコンピュータ援用設計2015

    • 著者名/発表者名
      種田 晃人
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] RNAデバイス設計のインフォマティクス2015

    • 著者名/発表者名
      種田 晃人
    • 学会等名
      RNAインフォマティクス道場2015 in 札幌
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 北海道センター
    • 年月日
      2015-08-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] RNAスイッチ設計用ウェブページ

    • URL

      http://rna.eit.hirosaki-u.ac.jp/modena/web/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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