分子プログラミング

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14085101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 萩谷 昌己 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
• 研究分担者: 陶山 明 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (90163063) ; 都甲 潔 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (50136529) ; 塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333) ; 山村 雅幸 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (00220442) ; 横森 貴 早稲田大学, 教育学部, 教授 (60139722)
• キーワード: DNAコンピュータ / 生体生命情報学 / 自己組織化 / ナノバイオ / バイオテクノロジー

研究概要

本研究領域は、分子レベルの情報処理機構を実現するために、生体分子及びその化学反応を設計する過程をプログラミングと捉え、その設計論を確立することを目指している。総括班は、班員間の研究交流の促進、専門分野からの助言、国内外に対する研究成果の発信、研究成果の評価などの活動を行っている。
今年度も、4月25日(早稲田大学)、5月16日(東大駒場)、6月19日(東大駒場)、9月26日(東大駒場)、10月31日(早稲田大学)、11月21日(東大駒場)に定例の研究会を開催し、班員相互の交流を深めるとともに、関連する分野の研究者に講演を依頼し、関連分野との連携の可能性について検討した。
8月5-6日に北海道大学において夏季セミナーを開催した。Duke大学のHao Yan博士にDuke大学を中心とした米国の研究動向に関する講演を依頼した。また、北海道大学のDNAコンピューティング・ラボにおいてreal-time PCR等の実験技術に関する講習を行った。
12月22-24日には、熊本にて理論班(横森班と山下班)を中心とした研究会を開催した。この際に、総括班の都甲潔氏に自己組織化に関する招待講演を依頼した。一方、1月23-24日には、北陸先端大学において藤本健造研究室との研究交流会を開催し、光ライゲーション等の実験技術を用いた共同研究の可能性を検討した。
また、6月1-4日にWisconsin大学で開催された国際会議(DNA9)には、多くの班員が参加した。3月19日に東京工業大学において公開シンポジウムを開催し、各班の今年度の研究成果に関する発表を行った。3月20日には、引き続き東京工業大学において領域全体会議を開催し,未発表の研究に関する発表を行うとともに、次年度の計画について議論した。

研究成果

• [文献書誌] Hiroki Uejima, Masami Hagiya: "Secondary Structure Design of Multi-state DNA Machines Based on Sequential Structure Transitions"DNA Computing, 9th International Workshop on DNA-Based Computers, DNA9, Lecture Notes in Computer Science. 2943. 74-85 (2004)
• [文献書誌] J.A.Rose, M.Takano, M.Hagiya, A.Suyama: "A DNA-computing-based genetic program for in vitro protein, evolution via constrained pseudomodule shuffling"Genetic Programming and Evolvable Machines. 4. 139-152 (2003)
• [文献書誌] M.Kubota, K.Ohtake, K.Komiya, K.Sakamoto, M.Hagiya: "DNA Machines Based on Transitions of Hairpin Structures"Proceedings of the 2003 Congress on Evolutionary Computation (CEC'03). 1. 2542-2548 (2003)
• [文献書誌] Akihiro Takahara, Takashi Yokomori: "On the computational power of Insertion-Deletion Systems"Natural Computing. 2,4. 321-336 (2003)
• [文献書誌] N.Nitta, A.Suyama: "Autonomous biomolecular computer modeled after retroviral reprication"DNA Computing, 9th International Workshop on DNA-Based Computers, DNA9, Lecture Notes in Computer Science. 2943. 203-212 (2004)
• [文献書誌] Atsushi Kajita, Masayuki Yamamura, Yuji Kohara: "Computer Simulation of the Cellular Arrangement in Early Cleavage of the Nematode Caenorhabditis elegans"Bioinformatics. 19(6). 704-716 (2003)
• [文献書誌] 萩谷昌己(編): "数理科学別冊:分子コンピュータの現状と展望"サイエンス社. 200 (2004)