Prediction and design of nucleic acid secondary structure and folding pathways: from theory to tools

核酸二级结构和折叠途径的预测和设计:从理论到工具

基本信息

  • 批准号:
    217192-2011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2015-01-01 至 2016-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

My long-term research goals are to provide effective computational methods for predicting function of nucleic acids - DNA and RNA molecules - and for designing nucleic acids with novel functions. Prediction methods are essential to biologists who wish to better understand cellular RNA function, such as the central roles of RNA in gene regulation, and causes of malfunction. Design methods enable scientists to create new molecules with useful functions, e.g., in disease diagnosis and therapy. My research particularly aims to advance the nascent field of molecular (DNA and RNA) programming, which makes possible scalable, general-purpose molecular designs that could transform the ways in which we monitor and mediate molecular dynamics within the cell or other micro-environments. Molecular function derives from structure, i.e., molecular shape, and from folding pathways, i.e., sequences of structural changes over time in a changing environment. Thus two short-term objectives of my proposed research are to provide accurate models of the thermodynamic and kinetic processes that dictate how molecules fold to form their structures, informed by the latest experimental data, and to develop algorithms which use these models to predict structure and folding pathways. A distinctive feature of our approach is the linking of thermodynamic model inference and algorithms development, creating a feedback loop that strengthens both. A third objective is to understand how to perform simple logical functions with DNA strands in a way that minimizes the number of strands used, thereby reducing cost, waste and probability of error. Because of the central roles that nucleic acids play in proper functioning of the cell and in disease, because accurate structure and folding pathway prediction methods will accelerate understanding of these roles, and because nucleic acid design has the potential to yield new molecules with diagnostic and therapeutic functions, my work can ultimately be of broad benefit to biologists and health scientists.
我的长期研究目标是为预测核酸(DNA和RNA分子)的功能和设计具有新功能的核酸提供有效的计算方法。预测方法对于希望更好地了解细胞RNA功能的生物学家来说是必不可少的,例如RNA在基因调控中的核心作用以及故障的原因。设计方法使科学家能够创造具有有用功能的新分子,例如,在疾病诊断和治疗中。我的研究特别旨在推进分子(DNA和RNA)编程的新生领域,这使得可扩展的通用分子设计成为可能,这些分子设计可以改变我们监测和介导细胞或其他微环境中分子动力学的方式。 分子的功能来源于结构,即,分子形状,以及折叠途径,即,在不断变化的环境中,随着时间的推移,结构变化的顺序。因此,我提出的研究的两个短期目标是提供热力学和动力学过程的精确模型,这些模型决定了分子如何折叠以形成其结构,并通过最新的实验数据来开发使用这些模型来预测结构和折叠途径的算法。我们的方法的一个显着特点是热力学模型推理和算法开发的联系,创建一个反馈回路,加强两者。第三个目标是了解如何用DNA链执行简单的逻辑功能,以最大限度地减少所使用的链的数量,从而减少成本,浪费和错误的可能性。由于核酸在细胞的正常功能和疾病中发挥的核心作用,因为准确的结构和折叠途径预测方法将加速对这些作用的理解,并且因为核酸设计有可能产生具有诊断和治疗功能的新分子,我的工作最终可以为生物学家和健康科学家带来广泛的利益。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Condon, Anne其他文献

Efficient parameter estimation for RNA secondary structure prediction
  • DOI:
    10.1093/bioinformatics/btm223
  • 发表时间:
    2007-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Andronescu, Mirela;Condon, Anne;Murphy, Kevin P.
  • 通讯作者:
    Murphy, Kevin P.
Inferring Parameters for an Elementary Step Model of DNA Structure Kinetics with Locally Context-Dependent Arrhenius Rates
推断具有局部上下文相关阿伦尼乌斯速率的 DNA 结构动力学基本步骤模型的参数
  • DOI:
    10.1007/978-3-319-66799-7_12
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zolaktaf, Sedigheh;Dannenberg, Frits;Rudelis, Xander;Condon, Anne;Schaeffer, Joseph M;Thachuk, Chris;Winfree, Erik
  • 通讯作者:
    Winfree, Erik
An O(n5) Algorithm for MFE Prediction of Kissing Hairpins and 4-Chains in Nucleic Acids
  • DOI:
    10.1089/cmb.2008.0219
  • 发表时间:
    2009-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Chen, Ho-Lin;Condon, Anne;Jabbari, Hosna
  • 通讯作者:
    Jabbari, Hosna
Computational approaches for RNA energy parameter estimation
  • DOI:
    10.1261/rna.1950510
  • 发表时间:
    2010-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Andronescu, Mirela;Condon, Anne;Murphy, Kevin P.
  • 通讯作者:
    Murphy, Kevin P.
Computational RNA secondary structure design:: empirical complexity and improved methods
  • DOI:
    10.1186/1471-2105-8-34
  • 发表时间:
    2007-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Aguirre-Hernandez, Rosalia;Hoos, Holger H.;Condon, Anne
  • 通讯作者:
    Condon, Anne

Condon, Anne的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Condon, Anne', 18)}}的其他基金

Models and Algorithms for Molecular Programming
分子编程模型和算法
  • 批准号:
    RGPIN-2022-03784
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advancing theory and tools for molecular programming
推进分子编程的理论和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04240
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advancing theory and tools for molecular programming
推进分子编程的理论和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04240
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advancing theory and tools for molecular programming
推进分子编程的理论和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04240
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advancing theory and tools for molecular programming
推进分子编程的理论和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04240
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advancing theory and tools for molecular programming
推进分子编程的理论和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04240
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advancing theory and tools for molecular programming
推进分子编程的理论和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04240
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Prediction and design of nucleic acid secondary structure and folding pathways: from theory to tools
核酸二级结构和折叠途径的预测和设计:从理论到工具
  • 批准号:
    217192-2011
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Prediction and design of nucleic acid secondary structure and folding pathways: from theory to tools
核酸二级结构和折叠途径的预测和设计:从理论到工具
  • 批准号:
    217192-2011
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
PNW-CWIC: Pacific Northwest Celebration of Women in Computing "Regional Hopper" Conference
PNW-CWIC:太平洋西北地区女性计算机庆祝活动“区域霍珀”会议
  • 批准号:
    462306-2013
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Regional Office Discretionary Funds

相似国自然基金

Applications of AI in Market Design
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国青年学者研 究基金项目
基于“Design-Build-Test”循环策略的新型紫色杆菌素组合生物合成研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
在噪声和约束条件下的unitary design的理论研究
  • 批准号:
    12147123
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    18 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
基于贝叶斯网络可靠度演进模型的城市雨水管网整体优化设计理论研究
  • 批准号:
    51008191
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
协同中继系统跨层资源分配与优化调度的理论及方法
  • 批准号:
    60972070
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型M4受体选择性拮抗剂的研究
  • 批准号:
    30973615
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多跳无线 MESH 网络中 QoS 保障算法的研究设计和性能分析
  • 批准号:
    60902041
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
下一代无线通信系统自适应调制技术及跨层设计研究
  • 批准号:
    60802033
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
最优证券设计及完善中国资本市场的路径选择
  • 批准号:
    70873012
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
无重复析因设计的散度效应分析
  • 批准号:
    10626037
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目

相似海外基金

Circulating miRNAs and prediction of beta-cell treatment response: The Restoring Insulin Secretion Study
循环 miRNA 和 β 细胞治疗反应的预测:恢复胰岛素分泌研究
  • 批准号:
    10420553
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Circulating miRNAs and prediction of beta-cell treatment response: The Restoring Insulin Secretion Study
循环 miRNA 和 β 细胞治疗反应的预测:恢复胰岛素分泌研究
  • 批准号:
    10611488
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Molecularly-based outcome and toxicity prediction after radiotherapy for lung cancer
肺癌放疗后基于分子的结果和毒性预测
  • 批准号:
    10611910
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Molecularly-based outcome and toxicity prediction after radiotherapy for lung cancer
肺癌放疗后基于分子的结果和毒性预测
  • 批准号:
    10224926
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Molecularly-based outcome and toxicity prediction after radiotherapy for lung cancer
肺癌放疗后基于分子的结果和毒性预测
  • 批准号:
    10397617
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Prediction and design of nucleic acid secondary structure and folding pathways: from theory to tools
核酸二级结构和折叠途径的预测和设计:从理论到工具
  • 批准号:
    217192-2011
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Prediction and design of nucleic acid secondary structure and folding pathways: from theory to tools
核酸二级结构和折叠途径的预测和设计:从理论到工具
  • 批准号:
    217192-2011
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
P-2: Risk Prediction of platinum-based chemotherapy and Radiotherapy Outcome
P-2:铂类化疗和放疗结果的风险预测
  • 批准号:
    8731333
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Prediction and Design of Nucleic Acid Recognition by Repeat Proteins
重复蛋白核酸识别的预测和设计
  • 批准号:
    8733185
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
Prediction and Design of Nucleic Acid Recognition by Repeat Proteins
重复蛋白核酸识别的预测和设计
  • 批准号:
    8492692
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 3.57万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了