| 研究課題/領域番号 |
18K19779
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 電気通信大学 |
|---|
研究代表者 |
関 新之助 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30624944)
|
|---|
| 研究分担者 |
Fazekas Szilard 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (70725382)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
|
|---|
| キーワード | 分子自己組織化 / 共転写性フォールディング / チューリング完全性 / 分子自己組織化理論 / 最適化 / 折り畳みシステム |
|---|
| 研究成果の概要 |
RNA一本鎖はDNAから合成（転写）される際に複雑な構造へと折り畳まれる。この現象「共転写性フォールディング」による人工RNA構造の自己組織化技術「RNA折り紙」をさらに汎用計算のレベルまで発展させることを目的に数理モデル「折り畳みシステム（OS）」は提案された。OSがチューリング完全（全ての計算可能関数を計算可）なことは知られていたがその証明のために設計されたOSは極めて複雑で分子での実際の実装は望むべくもなかった。本研究課題では実装を目指しチューリング完全OSの大幅な簡素化に成功した。またOSがチューリング完全でなくなるいくつかの条件も発見し、簡素化の限界についての知見を得た。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分子工学の分野は近年劇的な進展を遂げ、様々な構造や計算機構をDNAの反応により実現することが可能になってきている。DNAはしかしその安定性ゆえに反応活性をあげるために環境温度の変化を必要とし、それがこれら技術の生体応用を難しくしている。本課題が取り扱うRNA共転写性フォールディング（CF）は、生体内での情報処理に欠かせない現象であり、2014年にGearyらは人工タイル構造をCFにより試験管内で自己組織化させることに成功した。本課題は数理モデルを用いてCFの計算能力を明らかにする。CF駆動の計算機が実現すれば例えば疾病の治癒プログラムを遺伝子に埋め込むことで生体内での自動治癒が可能となる。
|
