人工遺伝子ネットワークの設計支援システム

人工基因网络设计支持系统

• 批准号: 18740237
• 负责人: 大澤 智興
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740237/
• 关键词: 生体生命情報学; 生物物理; 数理生物; 物性基礎論; 計算生物; 数理モデル化; ネットワーク; モデル化

ブーリアンネットワーク(BN)は、複雑なネットワークのモデルとして使用されてきた離散力学モデルである。 本研究では、種々のモデル生物内における分子ネットワークの巨視的な構造に注目し、その構造の機能・性質を理解する目的でモデル化を行った。 少なくとも2つの統計的な性質が知られており、1)結合度分布は極めて不均一で、スケールフリー性を持つ(大域構造)。2)モチーフと呼ばれる少数ノードからなる構造があることが分かった(局所構造)。 これらの大域および、局所構造をBNに拘束条件として組み込み、それら構造の有無や量の過多に依存して、BNの力学的性質がどのように変化するのか調べ、それら構造の生物学的な役割や機能を推定した。 すると大域構造は、モデルネットワークの状態変数を同期化を促進させる機能があることがわかった。これにより、発現パターンに相当する状態変数の乱雑さを押さえることができる。 局所構造は、局所構造の内部結合様式に依存して、状態変数を落ち着かせる構造と、乱雑さを増大させる構造があることが分かった。 生体内には、落ち着かせる構造が統計的に有意に存在していることが知られており、本研究において力学的な性質から、その構造の役割・機能が推定できた。 さらに上記の局所構造をBNに組み込まず、単体で網羅的に解析・評価方法を提案し、実施した。すると、上記のBNで得られた研究結果と定性的に一貫性のある結果が得られた。これらの研究は、さらに未知の有用なトポロジーの発見・創発に利用でき、人工遺伝子ネットワークやさらに、iPS,ES細胞制御に関する知見が得られる可能性がある。

The first is to use the dispersion theory. The second is to use the dispersion theory. This study aims at understanding the molecular structure, function and properties of biological organisms. 1) The distribution of association degree is extremely heterogeneous, and the property of association degree is persistent (large domain structure). 2) A small number of structures have been constructed. For example, the constraint conditions of BN in large domain and local structure, the excessive dependence of structure on structure, the adjustment of mechanical properties of BN, and the estimation of structure's biological function. A large domain structure is used to facilitate synchronization of data. This is the first time I've ever seen a person who's been in a state of chaos. The internal combination of local structure and local structure depends on the number of states and structures. In this study, the mechanical properties of structures and their functions are inferred. In this paper, we propose and implement the analysis and evaluation method of the structure of BN in the above report. The results of qualitative and consistent studies were obtained. This research has revealed the possibility of discovery of unknown useful genes, the possibility of discovery of novel genes, the possibility of discovery of artificial genes, and the possibility of discovery of genes related to ES cell control.

项目成果

Local cause of coherence in Boolean networks

布尔网络中一致性的局部原因

• 发表时间: 2007
• 期刊: The 12th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 12th'07)
• 作者: Chikoo Oosawa;Kazuhiro Takemoto;Shogo Matsumoto;Michael A. Savageau
• 通讯作者: Michael A. Savageau

Temporal Order Driven by Global and Local Structure in Biological Model Networks

生物模型网络中全局和局部结构驱动的时间顺序

• 发表时间: 2008
• 作者: Kazuhiro Takemoto;Chikoo Oosawa;Tatsuya Akutsu;Yoshinori Sakamoto et al.;Chikoo Oosawa
• 通讯作者: Chikoo Oosawa

Effects of Feedback and feedforward loops on dynamics of transcriptional regulatory model networks

反馈和前馈循环对转录调控模型网络动力学的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of the 13th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 13th '08)
• 作者: H.Nakazato;Y.Hida;K.Yuasa;B.Militello;et al.;Chikoo Oosawa
• 通讯作者: Chikoo Oosawa

Structure of n-clique networks embedded in a complex network

• DOI: 10.1016/j.physa.2007.02.042
• 发表时间: 2007-02
• 期刊: Physica A-statistical Mechanics and Its Applications
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kazuhiro Takemoto;C. Oosawa;T. Akutsu

Stabilizing and Destabilizing Effects of Embedded 3-node Subgraphs on State Space in Boolean Networks

嵌入式 3 节点子图对布尔网络状态空间的稳定和不稳定影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Lecture Notes in Computer Science 未定(受理済)
• 作者: H.Nakazato;Y.Hida;K.Yuasa;B.Militello;et al.;Chikoo Oosawa;松本 将吾;Chikoo Oosawa
• 通讯作者: Chikoo Oosawa