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2007 年度 実績報告書

DWPCRを用いた高性能試験管内遺伝的プログラミングによるタンパク質の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18300100
研究機関立命館アジア太平洋大学

研究代表者

J・A Rose  立命館アジア太平洋大学, アジア太平洋学部, 准教授 (00345125)

研究分担者 陶山 明  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (90163063)
萩谷 昌己  東京大学, 情報工学(系)研究科, 教授 (30156252)
小宮 健  東京工業大学, 総合理工学研究科, (研究院)助手 (20396790)
GHOTBI Nader  立命館アジア太平洋大学, アジア太平洋学部, 准教授 (90435173)
キーワードDNA Computing / Whiplash PCR / Displacement WPCR / Genetic Program / Efficiency / Real Time PCR / Readout / Automation
研究概要

研究計画の第二年度において、蛍光修飾DNAを用いたポリアクリルアミド電気泳動実験による詳細な解析を行って、DWPCRの基本要素反応である鎖置換をともなう「ルール保護」反応によって駆動される、複数回のWPCR反応が進行することを実証した。さらに、バイオ研究への応用を可能にする大きな成果として、生理的な等温条件下で行うDWPCR反応にも成功した。この成果は、DNAコンピューティングに関する国際会議「DNA14(2008年6月、プラハ)」に口頭発表として論文が採択された。競合的ヘアピン形成システムに関する精密な熱力学的モデルを構築し、WPCR反応の制御をシミュレーションによって支援するための近接消光を利用した実験を行うために、複数の蛍光基を用いて実験を行い、消光能力やその温度依存性に関するデータを蓄積した。現在、そのデータにもとづいて最適な使用蛍光基の組み合わせを検討している。DNAコンピュータによる情報処理結果の読み取りを自動化するリアルタイムPCRを利用した手法を、マレーシア工科大のIbrahim博士と共同で開発し、その性能評価および最短経路問題への応用を行った。我々が開発した、反応システム中のすべてのDNAのハイブリダイゼーションプロセスをシミュレLションするソフトウェア「NucleicPark」を公開し、インターネット上で利用できるようにするためC#およびJ#言語への予備的な移植を行った。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件)

  • [雑誌論文] Experimental Validation of Signal Dependent Operation in Whiplash PCR2008

    • 著者名/発表者名
      K.Komiya, M.Yamamura, and J.A.Rose(corresponding author)
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th International Conference on DNA-based Computing, Prague, Czech Republic(June2-6, 2008) (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Design and Feasibility Study of Reactions Comprising DNA Molecular Machine that Walks Autonomously by using a Restriction Enzyme2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sekiguchi, Ken Komiya, Daisuke Kiga and Masayuki Yamamura
    • 雑誌名

      International Journal of Natural Computing (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Interface for a Computing Model Using Methylation to Allow Precise Population Control by Quantitative Monitoring2008

    • 著者名/発表者名
      Ken Komiya, Noriko Hirayama, and Masayuki Yamamura
    • 雑誌名

      Springer-Verlag, Lecture Notes in Computer Science 4848

      ページ: 191-200

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Improved Readout Method of Molecular Computation based on Real-Time PCR Implemented on DNA Engine Opticon 2 System2007

    • 著者名/発表者名
      Z.Ibrahim, M.F.M.Saaid, A.Parmita, A.Suyama, and J.A.Rose
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE Congress on Evolutionary Computation(CEC2007), Singapore, September25-28

      ページ: 1829-1834

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Implementation of Aqueous Memory Molecules with Light Responsive DNAs2007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yamamura, Ken Komiya and Noriko Hirayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE Congress on Evolutionary Computation(CEC2007), Singapore, September25-28

      ページ: 1843-1848

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of a DNA Computing Readout Method based on Real-Time PCR with TaqMan Probes2007

    • 著者名/発表者名
      Z.Ibrahim, M.F.M.Saaid, A.S.Parmita, J.A.Rose, and A.Suyama
    • 雑誌名

      Proceedings of the Int'l Conferenceon Control, Instrumentation and Mechatronics(CIM'07), Johor, Malaysia, May28-29

      ページ: 22-28

    • 査読あり

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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