分子プログラミング

分子编程

基本信息

批准号：
14085101
负责人：
萩谷昌己
金额：
$ 34.88万
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 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究領域の目標は,主としてDNA分子によって作られた分子システムのためのシステマティックな設計論を確立することである.本研究領域の研究項目は多岐に渡っており,その研究成果も膨大であるため、本研究領域の主目的である,分子計算のための計算分子と分子反応の設計論および応用に関係する研究成果の中から,領域全体を通して主要なものを取捨選択し簡潔にまとめると,以下のようになる.1.計算分子(DNA配列)の設計論(1-1)望ましくない構造を作らない配列の設計(1-2)望ましい構造を作る配列の設計(1-3)自在に構造変化する配列の設計(1-4)構造変化の数理モデルと実験的検証2.分子反応の設計論(2-1)反応の並列化(2-2)反応の精密化(2-3)進化のための反応3.計算論的ナノテクノロジー応用(3-1)DNAナノ構造の高信頼アセンブリ(3-2)4*4DNAタイルによるバイナリカウンタの実現(3-3)ヘアピンとバルジによる並行計算(3-4)光ライゲーションによる耐熱性DNAナノ構造体の構築4.合成生物学応用(4-1)in vitro論理演算素子,発振素子の構築(4-2)in vivo論理演算素子の構築(4-3)大腸菌を用いたバクテリアコンピュータの開発(4-4)WetTDGAによるaaRSの基質改変(1),(2)は基礎的な設計技術に関する理論および実験であり、主として研究期間の前半の成果である.特に(1)の配列設計は, DNAを計算分子とするすべての分子計算に共通した基礎的成果である。(3),(4)は,分子プログラミングの次世代の展開として重要視されている計算論的ナノテクノロジーおよび合成生物学への応用研究であり,研究期間の後半の成果である.

该研究领域的目的是为主要由DNA分子制造的分子系统建立系统设计理论。该研究领域中的研究项目是多样的，研究结果是巨大的，因此，如果我们从该研究领域的主要目标中选择并总结了整个研究领域的主要领域，这是计算分子的设计理论和分子反应的设计理论和应用分子计算，我们可以简单地简单地将它们汇总为：1：1。计算分子的设计理论（DNA序列）（1-1）设计不创建不希望结构的设计（1-2）设计序列，这些序列会产生所需的结构（1-3）设计序列，这些序列（1-4）数学模型和实验验证的结构变化2。对分子反应的设计理论（2-1）反应的设计理论（2-1）反应（2-2） - Everions foreirions（2-2）的反应（2-2） - 2-2----2-2-- 3。计算纳米技术应用（3-1）使用4*4 DNA瓷砖（3-3）实现二元计数器的DNA纳米结构（3-2）实现二元计数器（3-3）使用发夹和凸起的平行计算（3-4）使用耐热DNA纳米结构的构造通过光学结合4。构造4-1。（4-2）在Wettdga（1）和（2）对AARS修饰的细菌计算机（1）和（2）的理论和实验是基本设计技术的理论和实验，并且主要是研究期的前半部分。特别是，（1）中的序列设计是使用DNA作为计算分子的所有分子计算共有的基本结果。（3）和（4）是对计算纳米技术和合成生物学的应用研究，这对于分子编程的下一代发展很重要，并且是研究期下半年的结果。