形態変化する分子を用いた並行計算と分散計算

使用形态变化分子的并行分布式计算

基本信息

批准号：
14085202
负责人：
萩谷昌己
金额：
$ 79.49万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

形態変化するDNA分子の設計方法:萩谷は、連続ヘアピンからなる分子マシンに関して、ヘアピンの配列を変化させたときに、3連続ヘアピンから成る分子マシンの挙動がどのように変化するかを調べた。分子マシンの光制御を目指した光機能性超分子の構築:浅沼は、これまでとは逆に「cis-体で二重鎖形成、trans-体で解離」というスイッチングが可能な光応答性DNAの設計と実現に成功した。ヘアピンとバルジによる並行計算:萩谷は、Whiplash PCRの熱力学的な解析と、状態遷移の効率化(Displacement WPCR)を行った。レトロウィルスによる並行計算:陶山は、二つの正帰還と一つの負帰還反応から構成されたオシレータをRTRACの基本反応を用いて構築した。シミュレーションにより発振可能な条件が存在することを確かめた後、実装を進めた。翻訳系による並行計算:横山は、翻訳システムを利用した「オートマトン」を動物細胞(培養細胞)内でも構築することを目標に、非天然型アミノ酸が細胞に与えられた場合にのみ活性化され、サプレッサーtRNAにアミノ酸を結合するような酵素(アミノアシルtRNA合成酵素)を用いることにより、サプレションを制御する機構を構築した。DNA Walker:萩谷は、DNA Walkerの構築に向けて、温度、pH、光の三種類の入力によって駆動する分子マシンに関する予備実験を行った。特に、これらの三種類の入力の独立性について調べた。マイクロチップのための微量液体制御機構の開発:藤井は、液滴操作に必要な周辺技術等の整備を進め、オンデマンド式で液滴の生成・合一の操作が可能にした。また、本技術を用いてDNAとPNAのハイブリダイゼーション反応と電気泳動による反応産物の分離操作をデバイス上で実現した

设计形态变化的DNA分子的方法：Hagiya研究了当更改发夹的排列时，由三个连续发夹组成的分子机器的行为如何变化。旨在分子机器光控制的光功能超分子的构建：Asanuma成功地设计和实现了光反应DNA，可以通过“在顺式体内形成双链并在跨性别中解离”来切换。使用发夹和凸起的平行计算：Hagiya对鞭打PCR进行了热力学分析，并提高了状态过渡效率（位移WPCR）。逆行病毒的平行计算：Suzan使用RTRAC的基本反应构建了由两个正反馈和一个负反馈反应组成的振荡器。在验证某些条件可以通过模拟来振荡的条件后，进行了实施。使用翻译系统的平行计算：目的是使用动物细胞中的翻译系统（培养细胞）构建“自动机”，Yokoyama已构建了一种机制，该机制通过使用酶（氨基酰基丙糖tRNA合酶）来调节抑制作用，仅在给予细胞和抑制氨基酸的非氨基酸时，该酶（氨基酰胺tRNA合酶）仅被激活。 DNA Walker：Hagiya对由三种输入驱动的分子机进行了初步实验：温度，pH和光，朝着DNA Walker的构建。特别是，我们研究了这三种输入的独立性。微芯片微芯片控制机制的开发：Fujii一直在开发用于液滴操纵所需的外围技术，使得可以按需创建和组合液滴。此外，使用这项技术，我们已经达到了DNA和PNA之间的杂交反应，并通过电泳在设备上通过电泳分离反应产物。