| 研究課題/領域番号 |
17500192
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生体生命情報学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
小林 聡 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50251707)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,650千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | DNA計算 / 分子計算 / 配列設計 / セルフアセンブリ / 二次構造予測 |
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| 研究概要 |
DNA計算は、ワトソンクリックの相補性を利用して、意図的に微細構造を形成することにより計算を行う新しい計算パラダイムである。本研究では、意図した通りに構造形成をする配列を設計するための効率の良い解析アルゴリズムの開発と、配列設計を行うためのシステム開発を行った。大きく3つの成果からなる。第一の成果は、試験管内における配列濃度を考慮しないという単純化されたモデル下での、配列集合の評価アルゴリズムの開発である。有限集合に配列集合を限定することにより、0(n^5)の効率の良いアルゴリズムを開発した。ここで、nは配列を定義するオートマトンの状態数である。第二の成果は、配列の濃度を考慮したより厳密なモデルでの、配列集合評価アルゴリズムの理論の提案である。ここで対象とする問題は、物理学的に述べると、反応系の平衡状態を計算する問題である。反応系で生成される複合体の数が入力配列のサイズに関して指数関数的に増大するので、その解析は計算量的に困難である。本研究では、組み合わせ爆発の問題を解決して、効率的に平衡状態を計算するための画期的な理論を提案した。そこでは、最適化理論とグラフ理論を融合することにより、生成される複合体の組み合わせ爆発の問題を解決している。第三の成果は、第一の成果とこれまで研究代表者が提案してきたテンプレート法という配列設計手法を統合して、ハイブリッド型の配列設計システムを構築したことである。これにより、さまざまな設計制約を満たす配列集合を効率よく設計することが可能となった。
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