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mRNA自動設計技術を用いた細胞種特異的な翻訳制御技術の開発

利用自动mRNA设计技术开发细胞类型特异性翻译控制技术

基本信息

批准号：
21J15897
负责人：
角俊輔
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度、機能性RNA設計手法の確立を目標とし、機械学習の新規手法の提案を行なった。本年度は、提案手法の計算機的・実験的な検証を包括的に行い。提案手法の有効性を大規模に検討した。具体的には、データベースに登録される天然の機能性RNAを多数学習させ、生成配列が計算機的に天然配列の特徴を捉えているかをまず検証したところ、提案手法はデータ数が少ないRNA種に対しても安定的に特徴を捉えた配列を生成することが明らかになった。次に、生成RNAのハイスループットアッセイを行った。提案手法を用いてランダムに生成したRNAをオリゴライブラリプールを用いて合成し、大規模並列シークエンサーを用いたプール型機能スクリーニングを行なった。また、研究過程において、既存手法を用いて活性パラメータの推定を行ったところ推定値が安定的に測定できなかった。そこで、ベイズ推定を用いた数理モデリングを行い、少ないリード数であっても安定的に活性推定が可能となった。そして、算出した活性パラメータを天然配列と比較したところ、天然配列の活性値と類似した活性値分布を示した。このことから、生成配列は天然配列の活性値も模倣しており、高い設計成功率を示すことが明らかになった。以上のことから、提案手法を用いた機能性RNA配列設計が可能となった。本手法は様々な機能性RNAに対して広く応用可能であり、RNA工学における設計プラットフォームと言える。今後は論文化を進めるとともに、提案手法のさらなるRNA工学への応用を広げる予定である。

In the past year, functional RNA design methods have been established, and new methods for mechanical learning have been proposed. This year, the proposed method of computer testing and verification included in the line. The proposal method is effective and large-scale. The specific information, data entry, most of the natural functional RNA, learning, generation, alignment, and computer natural alignment characteristics are detected, and the proposed method is to detect the number of RNA species, and to generate stable natural alignment characteristics. Second, the production of RNA, the production of RNA, the production of RNA. The proposal method is to use the middle class to generate RNA, use the middle class to generate RNA, use the middle class to synthesize RNA, and use the middle class to generate RNA. In the process of research, the existing methods are used to estimate the activity of the plant and determine the stability of the plant. The number of active species is estimated by the mathematical model. To calculate the activity of natural alignment, compare the activity of natural alignment with that of natural alignment. The design success rate is high, and the design success rate is high. The above proposed methods are possible with functional RNA alignment design. This approach is designed to address functional RNA applications, RNA engineering applications, and other issues. In the future, we will discuss the advancement of culture and the broad use of RNA engineering in the future.