第62回 人工知能学会分子生物情報研究会 (SIG-MBI)

第62回SIGMBI: 分子ロボティクスとマテリアルインテリジェンス
協賛: SIGNAC
2016年11月12日(土) 慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎

世話人: 萩谷昌己(東大)

午前セッション: 分子ロボティクスとその知能

10:00~10:30 小長谷明彦(東工大)「分子ロボティクスの現状と今後の展開について」

生体分子を用いて「知能」と「感覚」を備えたロボットを創ることは可能か?アメーバ型分子ロボットおよびスライム型分子ロボットの開発を経て、分子ロボティクスの技術的困難さと可能性が見えてきた。本講演では、新学術領域研究での成果を踏まえて、今後の課題と展望について報告する。
10:30~11:00 菅原研(東北学院大)「分子ロボティクスのの新パラダイム」

分子ロボットが機能する場は文字通り分子スケールの世界である。そこでのロボティクスはマクロなスケールでのロボティクスと本質的に異なる。本講演では、従来のマクロなスケールでのロボティクスにおける知見との対比を通して、分子ロボティクスの意義について再考する。
11:00~11:30 鈴木泰博(名大)「学習する化学反応系について」

分子ロボットの知能への応用を目指した、化学反応系の抽象モデルをもちいた学習する抽象化学反応系について新学術領域でのこれまでの研究の成果について紹介する。また、実際のDNAをもちいた自己維持的な反応系において、環境の変動に追従する反応系の構築の実験の進捗についてもあわせて紹介したい。
11:30~12:00 丸中愉太(東大)・萩谷昌己(東大)・大下福仁(奈良先端大)

「群知能を用いた経路探索による機械学習」

各種の最適化問題や学習問題において、多数の分散的なエージェントの協調による創発過程を用いて解を探索する、群知能のアプローチが有効であることが知られている。本研究では、群知能による経路探索に着目し、神経ネットワーク様のグラフ上の経路を探索することによって教師あり学習を行う問題を新たに設定し、群知能の自己安定で分散的なアルゴリズムによる解法を提示する。

午後セッション: マテリアルインテリジェンス — ものに宿る知能

14:30~15:15 堀尾喜彦(東北大)「脳型コンピュータハードウェアの動向と課題」

ムーアの法則の終焉に伴い、新しい計算原理に基づくコンピュータが切望されている。その中で、近年の新型デバイスの登場により、脳に学んだ脳型コンピュータのハードウェア実装の可能性が大きく広がっている。本講演では、脳型コンピュータハードウェアの開発動向と課題について述べる。
15:15~16:00 川又生吹(東北大)・礒川悌次郎(兵庫県立大)・Ferdinand Peper(NICT)

「計算を行うゲルオートマトンの実現にむけて」

化学反応により望みのパターンで時間・空間的に発展し、計算を行う新しい枠組みをゲルオートマトンと呼ぶ。DNAとハイドロゲルを使ったゲルオートマトンについて、実験と理論の両面から最新の成果を報告するとともに、この枠組みを用いた計算モデルについても紹介する。
休憩
16:15~17:00 中嶋浩平(京大)「Physical reservoir computing for soft robots」

本講演では、近年、提案された新規情報処理概念であるphysical reservoir computingについて紹介する。この技術は、応用されるプラットフォームの物性・動力学的特性に応じて、その固有の威力を発揮する。この技術が「やわらかいロボット」と接続するとき、その身体はきわめて効率の良い計算資源として活用されることを見る。
17:00~17:30 成瀬誠(NICT)「フォトニック知能:意思決定を実現する極限光技術の創造」

IoT、CPS、ビックデータなど、実世界とサイバー空間を束ねる考え方が叫ばれ、一方、ポスト・シリコン・コンピューティングなど新規な物理プロセスを用いた研究が活発化し、「物理や実世界」と「計算や知能」の新たな学際融合の重要性が問われている。我々は「自然知能」を提唱し、例として強化学習を物理的に解決する「フォトニック知能」を提案した。これまでに、近接場光、単一光子、レーザーカオスを用いた意思決定課題に実験的に成功した。これらの研究では、光の集積性、省エネ性、量子性、高帯域性の極限での性質が生かされている。謝辞:本研究の一部はJSPS Core-to-Coreの助成による。

17:30~18:00 金成主(NIMS)「自然知能:新たな物理的計算能力の活用」

最近,GoogleやAmazonを筆頭に多くの企業,研究所,大学で人工知能の研究開発が盛んに行われている.その一方で,我々は既存のアルゴリズム的知能を超えた新たな物理的計算能力を活用できる「自然知能」というアプローチを提唱して来た.本講演では,物理現象で知的計算をする手法について紹介し,特に,意思決定問題を解く「綱引き原理」とその発展系について詳しく説明する.

 

第61回 人工知能学会分子生物情報研究会 (SIG-MBI)

共催 「分子ロボティクス研究会」2016年6月 定例研究会(東京)
共催 新学術領域「感覚と知能を備えた分子ロボットの創成(分子ロボティクス)」
「分子ロボティクス周辺研究への招待:非平衡物理現象からモデル細胞制御まで」
13:00-13:25 受付
13:25-13:30 Opening remarks
13:30-14:15 特別講演1
講師 武仲 能子 先生(産業技術総合研究所 機能化学研究部門 主任研究員)
「光による液晶中での微粒子運動:ソフトアクチュエータ開発を目指して」
液晶中での微粒子駆動に関する研究は多くあり,電気対流や液晶欠陥の相互作用,温度勾配,液晶中に分散させた光反応性分子による光反応などが駆動力として用いられてきた.本研究では,光反応性分子などを分散させていない純粋な液晶中で,光照射によって微粒子が運動する現象を見つけたので紹介する.この現象は,ネマチックーアイソトロピック転移点直下で観察され,光熱変換による液晶の微小な温度変化によって液晶の劇的な体積膨張が引き起こされた結果だと推察している.
14:15-14:20 5分休憩
14:20-15:05 特別講演2
講師 加納 ふみ 先生(東京工業大学 科学技術創成研究院 准教授)
「セミインタクト細胞リシール技術:病態モデル細胞への応用例」
人工多能性幹細胞iPS細胞や新規ゲノム編集技術CRISPR/Cas9システムの発展を受け,細胞そのものを操作し治療する「細胞治療」が実現可能になってきた.細胞を安全に操作するためには,ウイルスベクターなどに依存しないゲノム編集法や細胞内タンパク質分子導入法の開発が必要不可欠である.
本発表では,細胞膜の可逆的穿孔法セミインタクト細胞リシール技術を用いた新規細胞内分子導入法と,本方法を用いた病態モデル細胞の構築を紹介する.
15:05-15:15 10分休憩
15:15-16:00 特別講演3
講師 堀 豊 先生(慶応義塾大学 物理情報工学科 助教)
「フィードバック制御理論による遺伝子回路の設計とプロトタイピング」
望みの動特性を持つ遺伝子回路(遺伝子制御ネットワーク)を系統的にモデル化・解析・設計するためのフィードバック制御理論のフレームワーク,および回路を効率的に試作し実験・検証するための実験系を紹介する.特に本講演では,振動子回路の製作を例にとりながら,まず,制御理論のツールを用いて反応系のパラメタと振動特性の関係を解析する.その後,解析結果に基づいて振動子回路を設計し,マイクロ流路と無細胞タンパク質合成系を用いてパラメタを調整しながら望みの動特性を実際に達成するプロセスについて述べる.
16:00-16:05 5分休憩
16:05-16:30 一般講演1
石川 大輔(東京工業大学 情報理工学院 瀧ノ上研究室 PD)
「分子センシングマイクロシステム構築へのアプローチ」
細胞の構造,機能を模倣した人工システムは,脂質分子ベースの膜にイオンチャネル構造を導入したものが主であり,数ナノメートルサイズの分子を通過することは非常に困難である.
本発表では分子を感知できるシステム構築のために,非常に柔軟な設計性を有するDNAを材料として,分子を通すことが可能なほど大きな孔をもつ新規マイクロカプセルを紹介する.
16:30-17:00 一般講演2
庄司 観(東京農工大学 生命工学専攻 川野研究室 PD)
「ハイブリッド型分子ロボットへの応用を目指したliving batteryの開発」
本研究では,ハイブリッド型分子ロボットの創製を目指し,生物の持つ化学エネルギを用いて発電するLiving batteryを開発した.
また,脂質二重膜により電池を区切ることにより電池を絶縁し積層することに成功した.以上の結果より,化学エネルギを用いた本電池をハイブリッド型分子ロボットの電源とし応用できる可能性を示すことが出来た.

第60回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)

第60回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)(第20回オープンバイオ研究会と共催)(第45回 情報処理学会 バイオ情報学研究会と連続開催)

日時:2016年3月17日(木) 14:00より
18日(金) 13:00まで(予定)

場所:北陸先端科学技術大学院大学(JAIST) 知識科学研究科講義棟2F中講義室

内容:特にテーマを限りませんので、奮って御応募下さい。

初日の発表希望者は、概要を以下の様式で佐藤 (ken@t.kanazawa-u.ac.jp) までお送り下さい。

著者(講演者に◯)、所属
代表者の連絡先
講演タイトル
講演概要(数行程度)
希望講演時間(分)

★ Subject: には必ず「発表希望」と御書き下さい。★

採択およびプログラム編成は世話人に御一任下さい。

例年と異り、今回は同じ場所で3つの研究会を連続して開催します。オープンバイオ研究会は
3月17日(木)に、分子生物情報研究会は3月18日(金)に、バイオ情報学研究会は3月
18日(金)から19日(土)にかけて開催します。2泊すれば3つの研究会に参加でき、基
礎から応用まで幅広い発表が聞けると思いますので、奮って御参加下さい。

また、この3つの研究会に先立ち、金沢市内にて3月14日(月)から16日(水)にかけて
ライフサイエンス統合データベースセンターの主催で「国内版バイオハッカソンBH15.15」が
開催され、その成果報告が3月17日(木)の午前中から午後にかけて同じ会場で発表される
予定です。

国内版バイオハッカソンBH15.15については参加登録が必要ですが、分子生物情報研究会、オープンバイオ研究会、およびバイオ情報学研究会は、参加費や登録は不要です。

国内版バイオハッカソンBH15.15については、詳しくはhttp://wiki.lifesciencedb.jp/mw/BH15.15をご参照ください。

オープンバイオ研究会については、詳しくはhttp://open-bio.jp/?meeting20をご参照下さい。

バイオ情報学研究会については、詳しくはhttp://www.ipsj.or.jp/kenkyukai/event/bio45.htmlをご参照下さい。

JAISTへの道程:
http://www.jaist.ac.jp/general_info/access/

小松空港からJAISTへの移動について:

JAIST送迎車(上記URL参照)の利用を希望する方は、必ず下記の情報を佐藤までお知らせ下さい。
宿泊申込をされる方は、通信欄に書いて頂ければ結構です。
・利用する日
・飛行機の便名
・送迎車の便名(上記JAISTへの道程のページから辿れる送迎車運行表を参照)
・携帯電話の番号
但し、送迎車1便につき先着9名までなので、満席の場合はタクシー等に乗り合わせて
来て頂くことになります。タクシーに4人乗車すれば1人1500円程度で済みますので、
飛行機の便が確定している方は、事前に佐藤までメールでお知らせ下さい。同じ便に乗る方
同士で、互いに情報を交換できるように致します。

宿泊先:辰口温泉 まつさき旅館
〒923-1245 石川県能美市辰口町3-1 tel 0761-51-3111
注:宿泊料は約13000円です(朝夕食付き)。

宿泊の申し込みは終了しましたが、若干名なら予約可能ですので、世話人まで
御連絡下さい。

研究会のみ参加(講演宿泊共になし)の場合:無料。参加登録の必要もありません。
問い合わせ先(世話人): 佐藤賢二 ken@t.kanazawa-u.ac.jp
金沢大学 理工研究域 電子情報学系

プログラム
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09:30-09:55
Molecular Kinetics Simulation: 運動する分子のボトムアップ的理解のために

◯小長谷明彦(東京工業大学大学院知能システム科学専攻)

原子間力相互作用に基づく分子動力学はこれまで、タンパク質の動的な形態変化しか扱えなかった。本講演では、微小管滑走実験を題材に、これまでアニメーションでしか扱えなかった大きな分子の運動を実時間でシミュレーションする方法論について紹介する。

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09:55-10:20
クマムシゲノムに大規模な水平伝播は存在しない

◯荒川和晴(慶應義塾大学先端生命科学研究所)

昨年末、ノースキャロライナ大学のグループがドゥジャルダンヤマクマムシのドラフトゲノムをPNASに報告し、その中で、本種が実に全遺伝子の17.5%をも水平伝播によって獲得したという驚愕の結果を示した。一方、本論文の出版直後から多方面の研究者から本アセンブリーに大きな問題があり、水平伝播とされるものの多くの実態がコンタミネーションであることが明らかになりつつある。本講演では我々の持っているデータに基づくPNAS論文への反論を紹介する。

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10:20-10:45
公共遺伝子発現データの再利用に向けた取り組み

◯坊農秀雅(ライフサイエンス統合データベースセンター)

遺伝子発現データのアーカイブとしてNCBI GEO(Gene Expression Omnibus)がよく知られているが、果たしてそこにすべての公共遺伝子発現データが含まれているのだろうか?次世代シークエンサーによる遺伝子発現定量法の普及に伴う諸事情に対処すべく現在取り組んでいる、公共遺伝子発現データベース目次について紹介する。

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10:45-11:00
塩基組成に基づいたプラスミドの宿主域の予測
◯鈴木治夫(慶應義塾大学先端生命科学研究所)

細菌の薬剤耐性や病原性の獲得には、細菌間を移動する染色体外DNA(プラスミド)が関与する。細菌進化におけるプラスミドの重要性を理解するためには、プラスミドの宿主域を知る必要がある。プラスミドは、既知の宿主の染色体と塩基組成が類似しているので、過去に滞在した宿主の塩基組成を獲得したと考えられる。狭宿主域プラスミドは一部の細菌にだけ塩基組成が類似していたのに対し、広宿主域プラスミドは多様な細菌に塩基組成が類似していた。このことは、塩基組成からプラスミドの宿主域を予測できることを示唆する。
【参考文献】
– Suzuki H*, Brown CJ, Top EM. (*Corresponding author.) “Genomic Signature Analysis to Predict Plasmid Host Range”, Molecular Life Sciences, DOI 10.1007/978-1-4614-6436-5_574-1, Springer Science+Business Media New York 2014
– Suzuki H, Yano H, Brown CJ, Top EM. “Predicting plasmid promiscuity based on genomic signature”, J Bacteriol., vol.192, no.22, pp.6045-6055, Nov 2010
– Suzuki H, Sota M, Brown CJ, Top EM. “Using Mahalanobis distance to compare genomic signatures between bacterial plasmids and chromosomes”, Nucleic Acids Res., vol.36, no.22, pp.e147, Dec 2008

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11:00-11:25
NBDC RDFポータルの紹介

◯川島秀一、片山俊明(ライフサイエンス統合データベースセンター)

NBDC/DBCLSは、多種多様な生命科学分野のデータを、自在に統合して利用できる様にすることが、今後の生命科学研究活動に対して大いに寄与すると考え、そのために必要な基盤データ整備や技術開発を行っている。そして基盤データ整備の一環として、特にNBDCの統合推進化プログラムに参画するグループに対しては、各グループが構築しているデータベースのRDF化を推奨してきた。異なるデータベースを適切にRDF化することで、少なくともデータフォーマットは統一されるので、最小限の手間でデータを統合して利用することができる。ただ、個々のグループがばらばらにRDFデータを公開しても、利用者が必要なデータを探し出すことは困難であり、また自前でデータを公開するサーバーを運用することができない場合もある。そういった問題を解決するために、NBDC/DBCLSは、国内で構築されたRDFデータを収集して公開するポータルサイト、NBDC RDFポータルを開発し、昨年12月から運用を開始している。本ポータルでRDFデータを一括して公開することで、国内外に対して国内で開発されているRDFデータの認知度を高める効果もあると考えている。また、DBCLSでは、生命科学データのRDF化を行う際に参照することで、より適切なRDFを構築できるようなガイドラインを構築している。本ポータルサイトに登録されたRDFデータの特徴として、本ガイドラインにできるだけ準拠するように、レビューを経たものだけで構成されている点があげられる。現在、RDFポータルでは、11のRDFデータ・セットに対して、RDFデータのダウンロードおよび、SPARQLエンドポイントのサービスを提供している。

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11:25-11:50
既存RDBを効率的にRDF化する D2RQ Mapper

◯山本泰智、片山俊明(ライフサイエンス統合データベースセンター)

生命科学分野においては近年セマンティックウェブ技術に基づくResource Description Framework (RDF) を採用したデータセットの表現が行われつつある。RDFを用いることで様々なデータベースをマッシュアップしやすくなるが、現状では依然としてMySQLやPostgreSQLなどの関係データベース(RDB)に格納されている事例が多い。そこで、RDBを維持管理している主体が最小限の負担でRDFによるデータの公開も可能とする環境が構築されることが望ましい。関連既存ツールであるD2RQは、関係データベースはそのままに、それをRDFとしてアクセス可能にするもので、RDFの標準問い合わせ言語であるSPARQLにも対応している。しかし、D2RQの設定ファイルは独自の用語で記述する必要があり、その編集は容易ではないことから、DBCLSでは、誤りを減らし、効率良く設定ファイルを作成できるD2RQ Mapperと呼ばれるウェブアプリケーションを開発し運用している。本発表ではこのD2RQ Mapperを紹介したい。

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11:50-12:15
これからのリファレンスゲノムはどうあるべきか

◯片山 俊明(ライフサイエンス統合データベースセンター)

ゲノム解読が始まって以来、各モデル生物でのリファレンスゲノムが科学研究の目的で提供・更新され、それに対して各研究コミュニティがゲノムアノテーションや解析を行うというモデルが広く運用されてきた。しかし近年、とくにヒトにおいて、大規模な個人ゲノム解読や、臓器・細胞・疾病などの様々なアスペクトでのシーケンシングが進むなか、単一のリファレンスゲノムとの比較だけでは変異解析やアノテーションの管理が難しい状況が出てきている。2013年に始まったGlobal Alliance for Gnomics and Health (GA4GH)ではヒトゲノムのリファレンスを少数の西洋人の代表配列ではなく、全ての人類の配列に基づくグラフとして扱う技術が提唱・開発されている。国内でも日本人ゲノムの利活用のためのデータベースやシステム開発が求められており、これらを包括的に扱うためにはリファレンス・ゲノム・グラフをベースにした新しいモデルを世界標準にしていく必要があると考えられる。リファレンス・ゲノムのグラフと、セマンティック・ウェブによる知識やアノテーションのグラフ、これら2つの技術を連携させ標準化することにより、データベースの共通化と解析ツールやワークフローなどの共有が促進され、トータルでの開発コストを抑えることができるだけでなく、将来的に他の生物種やメタゲノム解析などへのフィードバックも期待される。

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第59回人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)

[日時] 11月14日(土) 人工知能学会合同研究会 3日目

人工知能学会合同研究会プログラム

[場所]  慶応義塾大学 日吉キャンパス 來往舎 大会議室1

[テーマ] 感覚と知能を持つアメーバ型分子ロボット 新学術領域「分子ロボティクス」アメーバ班と共催

[プログラム]

10:00-12:20 講演セッション1

10:00-10:30  小長谷明彦(東工大) 「アメーバ型分子ロボットの現状と課題について」

新学術領域研究「分子ロボティクス」では、感覚と知能を備えたアメーバ分子ロボティクスプロトタイプの開発を進めている。アメーバ型分子ロボットプロトタイプはリポソームを自己と環境を隔てる境界として持ち、DNAオリガミを用いた「感覚」とDNA計算を用いた「知能」を持ち、微小管を分子モータで動かすことで「運動」を実現する。ここでは、分子ロボティクス研究の背景と今後の展開について述べる。

10:30-11:00 遠藤政幸(京都大学) 「分子ロボットの感覚となるDNAレセプターの構築」

自由に構造設計できるDNAオリガミは構造だけでなく、センサーや分子機械にも応用がなされてきている。我々のグループではDNAオリガミ構造体と脂質二重膜との相互作用を使って規則的な集合体を作成できることを見出している。これらの技術を生かし、リポソームの内外で情報交換するためのDNA構造体「人工レセプター」を作成し、分子ロボットの感覚に応用する。今回は、センサーとなるDNAオリガミ構造体の作成とターゲット分子に対する応答、さらに脂質膜との相互作用について発表する。

11:00-11:30 小宮 健(東工大) 「DNAシグナル生成反応の展開」

ある種の文字列情報とみなせる自身の塩基配列にしたがって,相補な配列を持つ分子と特異的に結合する核酸は,分子反応のプログラミングを可能にする有望な素材である.DNAの配列特異的結合は,情報伝達のみならず,結合にともなうナノメートル・スケールの構造変化を,アクチュエータ機能に利用するシステムの構築に利用することも考えられる.そのようなシステムを実現する上で,シグナルとして作用し得る結合可能な一本鎖状態のDNAを,どのようにして溶液系に供給するかが課題である.本講演では,われわれが開発しているDNAシグナル生成反応について,その特性やシグナルを迅速に増幅する手法を報告する.この反応を活用した今後の分子ロボット実機の創製について議論したい.

11:30-12:00 風山 祐輝,手島哲彦,大崎寿久,竹内昌治,豊田太郎 「マイクロ流体デバイスを用いた均一粒径リポソームの形態変化解析」

細胞サイズのリポソームは,生体膜モデルとして薬剤動態の解析や原始細胞モデル創成の観点から注目されている.リポソームの分散液を直接顕微鏡観察する従来の方法では,分散液中のリポソームが多分散であるために,粒径に依存する現象や刺激応答の履歴を十分な観測数で精確に議論することが困難であった.そこで,粒径選別と並列空間配置を一度の操作で実現可能なマイクロ流体デバイスを開発した.粒径が不揃いなリポソームの分散液から,このデバイスを用いて,変動係数12%未満で均一粒径のリポソームを選別し,かつそれらを60個以上規則正しく並列空間配置することに成功した.さらに,10個以上のリポソームについて,連続的な浸透圧刺激による収縮と再膨張の過程を同時イメージングし,一枚膜に近いリポソームと多重膜リポソームが同様の粒径変化を示すことや,初期の粒径に依存して再膨張過程の応答様式が異なることを見出した.

12:00-12:20  総合討論

12;20-13:20  昼食(各自)

13:20-14:30 合同企画:2014年度優秀賞記念講演(別会場シンポジウムスペース)

15:00-17:30 (17:50) 講演セッション2

15:00-15:30  野村 M. 慎一郎 (東北大) 「人工アメーバプロトタイプ:モータータンパク質を内包したGUVのDNA回路による制御に向けて」

我々は,細胞サイズリポソーム(GUV)内部にてモータータンパク質を働かせ,その挙動をDNA分子回路によって制御することで人工分子アメーバのプロトタイプを構築する研究を行っている.最近,GUV内部への微小管導入効率を向上させ,さらにデザインしたDNA分子デバイスを用いることで,キネシン分子をGUV内壁の脂質二分子膜に導入して微小管分子によるリポソーム変形への道筋をつけた.今後,ATPなどのエネルギー分子および動作制御用のDNA分子をGUV膜を透過させて導入することで,人工分子アメーバの運動制御を実現してゆく.会議では本研究の現状と課題について述べる.

15:30-16:00 角五彰 (北大) 「生体分子モーター集団運動のDNA制御」

生体分子モーターは化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブソフトマターで、分子トランスポーターやアクティブプローブとしての応用だけでなく、魚や鳥などの集団運動を実験室レベルで再現するモデル材料としても期待されている。
本講演では生体分子モーターの集団運動をDNAを用いて制御する方法について紹介するとともに今後の展望についても議論したい。

16:00-16:30 平塚祐一 (北陸先端大) 「モータータンパク質による駆動する収縮性ファイバー(人工筋肉)の光描画」

最近我々は遺伝子工学的に改造したモータータンパク質(キネシン)が、カルシウム信号に応じ自己集積的に網目状の微小管のネットワークを形成させることを発見した。また、この微小管ネットワークを特殊な形状の微小チャンバー内で形成させると、長さ数ミリから数cmの収縮性ファイバーを作製できることを見いだした。さらに、光照射によりカルシウム濃度を変化させる試薬 Diazo-2をこの系に利用し、パターン状の光を照射することによりその形状の収縮性ファイバーを作製することができるようになった。本会議では、この収縮性ファーバの特性などを紹介する。

16:30-17:00 安部聡, 上野隆史 (東工大) 「細胞内結晶化を利用したタンパク質固体材料の開発」

タンパク質結晶は、蛋白質分子が規則正しく集積した固体の自己集合体であり、その内部には、機能性分子の固定化を可能とする反応空間が存在する。これま で、我々は、蛋白質結晶の特異な分子空間に着目し、金属イオン、金属錯体、金属微粒子を固定化することにより、タンパク質結晶の機能化を実現してきた。し かしながら、タンパク質の結晶化は、結晶化条件の最適化など熟練した技術が必要であり、簡便にかつ大量に結晶を合成する方法やその機能開拓は十分に達成さ れていない。そこで、本研究では、細胞内で結晶化する多角体タンパク質に着目し、結晶構造をもとにした分子設計により、タンパク質固体材料の開発を試み た。具体的には、1. 多角体結晶の溶解による内包酵素の放出制御と2. 分子界面のアミノ酸欠損によるナノ空間構築について報告する。
17:00-17:30  総合討論

18:00-20:30 アメーバ班会議(非公開、詳細別途)

 

第58回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)

SIG-MBI@Grand Front Osaka(GFO)

[日時] 7月31日(金)13:00-20:30

講演会:13:00-18:00、懇親会:18:30-20:30

[場所] GFO 北館タワーC 9F910 NICT会議室(大阪市北区大深町3-1)

[プログラム]

13:00       開会

13:00-13:50

講演1 小長谷 明彦 (東京工業大学・新学術領域分子ロボティクスアメーバ班代表)s007

題名:「アメーバ型分子ロボット開発の現状

概要:新学術領域「分子ロボティクス」では生体分子を用いて知能と感覚を備えた分子ロボットの研究を進めている。現在開発中の分子ロボットの一つで あるアメーバ型分子ロボットは細胞サイズのリポソームで構成され、分子アクチュエータ、分子センサーおよび分子コントローラを備えている。分 子アクチュエータは分子モーターや微小管から構成される。分子センサーはDNAオリガミで構成され、外部信号をDNA断片に変換する。分子コ ントローラはDNA計算技術を用いてDNA断片を増幅し、分子アクチュエータを制御する。各要素技術は既に開発済みであり、現在、システム統 合化のための要素技術の摺合せに注力している。また、このようなアメーバ型分子ロボットの設計を支援するために実時間可視化シミュレーション システムを構築中である。

 

13:50-14:40

講演2 Ferdinand Peper (NICT脳情報通信融合研究所)

s001

題名:「Stochastic Swarms and their Information Processing

概要: Stochastic swarms are autonomously operating agents that are extremely simple, yet able to conduct cooperative tasks. Their small size makes them susceptible to phenomena on micro-scales such as Brownian motion. In addition, the agents have an extremely limited amount of energy available to drive their operations. We discuss operational principles of stochastic swarms, and illustrate their possible use in molecular robotics and micro-scale sensor networks.

 

(休憩10分)

 

14:50-15:40

講演3 佐藤 彰洋(京都大学情報学研究科)s002

題名:「ウイルス伝搬の数理モデル化とデータ駆動型シミュレーション

概要: ネットワーク上での遅れ確率SIRモデルを用いた感染症伝搬の数理モデルを提案する。2014年西アフリカでのエボラ出血熱の拡散について、実際の航空ネットワークデータおよび人口データ、WHOによる感染者数と死亡者数の公表値を用いた拡散のシナリオシミュレーションを行った。その結果、自己増殖率を先進国において極めて小さくできたとしても、発展途上国での自己増殖率が2に近い場合には、パンデミックを起こさないようにすることは先進国だけの努力ではできないことがわかった。

 

15:40-16:30

講演4 篠崎 隆志(NICT脳情報通信融合研究所)s003

題名:「ディープラーニングによるデータ解析と学習表現

概要: ディープラーニングとは脳の仕組みを模した多層ニューラルネットワークにおける機械学習の仕組みである.本発表ではディープラーニングによる画像解析などの実例を紹介し、解析における学習表現の重要性について解説する。さらに人間のような柔軟な解析を可能とする、教師なし学習と教師あり学習を自在に切り替え可能な、新しいディープラーニングの手法である先行伝播学習法について紹介する。

 

(休憩10分)

 

16:40-17:30

講演5 澤井 秀文(NICTユニバーサルコミュニケーション研究所)s006

題名:「新しいスモールワールド・ネットワークの創発と実世界応用

概要: 複雑ネットワークは脳におけるニューロン同士を結ぶシナプスネットワーク、遺伝子ネットワーク等の生命システム、情報通信ネットワーク等の人工システム等、自然界と人工世界に遍く存在している。これらをモデル化した複雑ネットワークの研究は、主にスケールフリー・ネットワークとスモールワールド・ネットワークの研究を中心に行われてきたといって過言ではない。本講演では、蟻の採餌行動からヒントを得て、新しく提案したマルチスター型のスモールワールド・ネットワークの自己組織的な創発方法と、数学的な解析方法、階層化の方法とその解析方法、情報通信システムとロジスティクス分野を中心とした実世界応用などについて述べる。

 

17:30-18:00 総合討論(全員)

18:00                         閉会

18:30-20:30 懇親会(梅田周辺で会費:3000円程度を予定)

 

 

第57回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)(第19回オープンバイオ研究会と共催)

第57回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)第19回オープンバイオ研究会と共催)

日時:2015年3月20日(金) 13:00より 21日(土) 15:00まで(予定)

場所:北陸先端科学技術大学院大学(JAIST) 知識科学研究科講義棟2F中講義室

内容:初日は SIG-MBI の研究発表です。特にテーマを限りませんので、奮って御応募下さい。

初日の発表希望者は、概要を以下の様式で佐藤 (ken@t.kanazawa-u.ac.jp) までお送り下さい。

著者(講演者に◯)、所属
代表者の連絡先
講演タイトル
講演概要(数行程度)
希望講演時間(分)

★ Subject: には必ず「発表希望」と御書き下さい。★

採択およびプログラム編成は世話人に御一任下さい。

二日目は、オープンバイオ研究会主体です。オープンバイオ研究会では原則として各自1件の発表をお願いしております。オープンソースとして公開できる最近つくったコード(日々の業務で作ったちょっとしたスクリプト、ワンライナー、他のオープンソースプロジェクトへの貢献、ウェブのインターフェース、ラボやクラウドのインフラシステム、環境構築、なんでも構いません)、最近取り組んでいる研究テーマや問題提起として議論したい課題などを、形式は問いませんので起承転結4枚の説明スライドとしてご用意ください。

詳しくはhttp://open-bio.jp/?meeting19をご参照下さい。

JAISTへの道程:
http://www.jaist.ac.jp/general_info/access/

小松空港からJAISTへの移動について:

JAIST送迎車(上記URL参照)の利用を希望する方は、必ず下記の情報を佐藤までお知らせ下さい。
宿泊申込をされる方は、通信欄に書いて頂ければ結構です。
・利用する日
・飛行機の便名
・送迎車の便名(上記JAISTへの道程のページから辿れる送迎車運行表を参照)
・携帯電話の番号
但し、送迎車1便につき先着9名までなので、満席の場合はタクシー等に乗り合わせて
来て頂くことになります。タクシーに4人乗車すれば1人1500円程度で済みますので、
飛行機の便が確定している方は、事前に佐藤までメールでお知らせ下さい。同じ便に乗る方
同士で、互いに情報を交換できるように致します。

宿泊先:辰口温泉 まつさき旅館
〒923-1245 石川県能美市辰口町3-1 tel 0761-51-3111
注:宿泊料は約13000円です(朝夕食付き)。

宿泊の申し込みは以下のURLで受け付けています。
http://bioinfo.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/~ken/sigmbi/reserve.html
30〜40人程度のキャパシティなので、できるだけ早めに御予約下さい。
締め切りは、宿泊・講演申し込みともに3月13日(金)です(延長しました)

研究会のみ参加(講演宿泊共になし)の場合:無料。参加登録の必要もありません。

問い合わせ先(世話人): 佐藤賢二 ken@t.kanazawa-u.ac.jp
金沢大学 理工研究域 電子情報学系


プログラムが決まりました!


13:00-13:30

分子ロボットに「知能」を持たせるにはどうしたらいいか?

○小長谷明彦(東京工業大学)

新学術領域「分子ロボティクス」では、感覚と知能を備えた分子ロボットの実
現を目指している。分子ロボットに必要な「知能」とは何か。「知能」を実現
するためのアプローチとして何が有望か。現状と課題について報告する。


13:30-13:50

Diploid guided de novo assembly of allopolyploid genome

○畠山剛臣 (University of Zurich)(Functional Genomics Center Zurich)、
Damianos Melidis (University of Zurich)、
Heidi Lischer (University of Zurich)、
Hubert Rehrauer (Functional Genomics Center Zurich)、
瀬々潤 (産業技術総合研究所)、
清水健太郎 (University of Zurich)

異なる複数の種を起源にもつ倍数体のゲノムのデノボアセンブリは相同性の高
いホメオログ遺伝子が多数存在するために、通常の二倍体ゲノムのアセンブリ
に比べて複雑になる。我々は親種のゲノム配列をリファレンスとして用い、
Reference guided de novo assemblyの手法を応用して異質倍数体のゲノムをア
センブリする方法を実装した。また作成したパイプラインをRuby on Railsをベー
スにしたSUSHI (Supporting User for SHell script Integration) パイプライ
ンフレームワークに組み込むことで研究グループ内のでパイプライン共有を容
易にし、コマンドラインインターフェースに精通していない生物学者への比較
的容易なインターフェースを提供できるようにした。講演ではパイプラインの
概要を説明し、SUSHI上でのデモンストレーションとアセンブリされたゲノムを
用いたホメオログ遺伝子間の発現解析の事例を紹介する。二日目のオープンバ
イオ研究会ではSUSHIフレームワークの概要を話す予定。


13:50-14:10

促進的変異理論と進化学における遺伝子機能の博物学再考

○川島武士(沖縄科学技術大学院大学)

米国のマーク・カーシュナー教授とジョン・ゲルハルト教授が2006年に世に問
うた「促進的変異理論」は、ダーウィン以来の進化学の成果を幅広く取り込んで
再解釈し直したものである。とくにボールドウィン効果やウォディントンの遺伝
的同化の概念を重視していることに新規性があり、これは獲得形質の潜在能力を
あらためて高く評価するところに特徴がある。(「獲得形質の進化」のような疑
似科学的でヤバイ話とはまったく異なるので注意が必要である。)筆者はこの数
年間、ゲルハルト教授らとともにギボシムシゲノム配列の解析によって見出され
る進化学的なイベントの解釈を行ってきた。そこでその経験から、今回の発表で
は、まだ国内でそれほど知られていない促進的変異理論について概説し、その際
に遺伝子機能に関する既知の知見について博物学的に理解しておくことの重要性
を再評価したい。


14:10-14:20 休憩


14:20-14:40

平凡なセマンティック・ウェブ・アプリケーションの実装

○山中遼太、油谷浩幸(東京大学)

セマンティック・ウェブがより一般的なシステム開発で使用されることで対応
データベース(DBMS)等の関連技術が成長していくと考えられるが、そもそも
「平凡な」アプリケーションをセマンティック・ウェブを用いて実装すること
に利点はあるのか。大量の遺伝子変異データを公開している国際癌ゲノム・
コンソーシアム(ICGC)のデータ・ポータルを事例として紹介する。


14:40-15:00

Multi-omicsデータ解析におけるDeep Learningの可能性

○辻真吾、油谷浩幸(東京大学)

特にがん研究の分野では、multi-omicsデータが大量に産生されるようになって
きた。しかし、様々な性質のデータを、一度に解析する方法論はまだ十分確立さ
れていないのが現状である。一方、機械学習アルゴリズムのひとつであるDeep
Learningが近年注目を集めている。本研究では、このアルゴリズムをがんの
multi-omicsデータに適用し、その性能の可能性を探る。


15:00-15:20

Spark-BLAST: A fast and cost-effective parallel operating system for BLAST search.

○Nicolas Jung (Osaka University), Shota Nakamura (Osaka University)

Spark-BLAST uses the rapid in-memory parallel computing of Apache
Spark to run time-consuming NCBI BLAST searches. This addresses the
issue caused by the increasing volume of sequencing data produced by
providing an affordable but fast way to compute it for smaller labs.


15:20-15:30 休憩


15:30-15:50

反応類似性に基づく Orphan 酵素反応の遺伝子推定

守屋勇樹、時松敏明 (ライフサイエンス統合データベースセンター)、
山田拓司、小寺正明 (東京工業大学)、
奥田修二郎 (新潟大学)、
○五斗進、中川善一、金久實 (京都大学)

酵素反応や代謝パスウェイを整備し、ゲノム情報を結びつけたデータベースが
多く開発されてきた。そこには多くの反応が登録されているが、それを触媒す
る酵素をコードしている遺伝子が分かっていないものが未だに多く残されてい
る。そのような反応を Orphan 酵素反応と呼び、パスウェイやゲノム情報に基
づいて対応する遺伝子を同定するための方法が開発されてきた。我々は、反応
の基質と生成物の変化パターンから、類似酵素反応を定義する枠組みを開発し、
それを用いて Orphan 酵素反応から対応する遺伝子を推定する方法を構築した。
発表では方法の概要とともに適用例について紹介する。


15:50-16:10

微生物培養培地のRDF化

◯川島秀一、岡本忍(ライフサイエンス統合データベースセンター)

微生物関連データのRDF化による統合を進める一環として、微生物培養培地の
RDF化を行っている。多くの培地について調整法が公開されているが、培地に
利用される成分には、データベース化が進んでいる化学化合物以外にも様々な
ものが利用されるため、培地の成分情報をRDF化するにあたって、統制語彙と
して利用できるオントロジーが必要となり、培地のオントロジーを開発してき
た。このオントロジーを利用し、1000種以上の培地についてRDF化を行ったの
で、現状について報告したい。


第56回人工知能学会分子生物情報研究会(SIG-MBI)(分子ロボティクスアメーバ班と共催)11月22日慶應日吉キャンパス

SIGMBI 2014年 11月22日(土)10:00-12:20 (慶応大学日吉キャンパス来往舎大会議室)

 
アメーバ型分子ロボットアーキテクチャの創出を目指して
小長谷明彦 (東工大)

アメーバ型ロボットは細胞サイズの巨大リポソームに分子センサ、分子アクチュエータ、分子制御回路を組み込むことで構成される。分子部品をシステムとして統合化するためには、部品間のインタフェースの策定と全体と部品とのバランスが重要となる。このような統合化技術をアーキテクチャの観点から俯瞰する。 リポソーム作製のための油中水滴エマルション遠心沈降法の標準化に向けて豊田太郎 (東大院総合文化) 様々な“分子部品”を搭載できる“分子ロボットのシャーシ(車体)”としてリポソームを作製するに当たり、油中水滴エマルション遠心沈降法は有力な手法であるが、巨大リポソームに内包する物質に合わせて最適化することが現状であり、システムとしての標準化は確立できていない。本発表では、本手法を用いたリポソーム作製の実験結果のケーススタディを通じて、標準化のためのプロセス開発を議論したい。
 

細胞運動型分子ロボットのプロトタイピング
○林真人、滝口金吾(名古屋大学大学院、理学研究科)

われわれは細胞運動を模した分子ロボットのプロトタイプとして、細胞骨格系タンパク質を封入したジャイアントリポソームの運動制御システムの開発を行っている。本講演では、アクチン-ミオシン封入型、高濃度アクチン線維封入型、微小管封入型ジャイアントリポソームの外部刺激による形態変化の特徴について紹介し、より大きな形態変化を引き起こすための具体的方策について議論する。

 
分子アメーバの構築に向けて:可動性骨格の構築
野村慎一郎 (東北大学)

我々は,様々な実現イメージのある分子ロボットの中でも単細胞運動モデルとでもいうべき分子アメーバの実現を目指して研究を行っている.天然のアメーバを直接再現するのではなく,運動分子を用いてシンプルな可動性の骨格をつくり,これを人工膜小胞内部に導入することで,運動の制御可能な微小ロボットの実現を目指す.アクチュエータとしてATPを加水分解して駆動するキネシン/微小管の分子モータを,構造として人工脂質二分子膜からなる巨大リポソームを採用する.この分子システムを基盤として,センサや回路,アクチュエータを実装してゆくことで分子アメーバ構築を行う.今回は本分子システムの基礎となる可動性の骨格のデザインとその評価について述べる.

 

SIGMBI 14:50-16:50 (慶応大学日吉キャンパス来往舎大会議室)

光誘起ペプチドナノファイバー成長システムの創製松浦和則
(鳥取大学) 

ペプチドナノファイバーの形成を光などの外部刺激により制御する分子システムは、医学や生物工学への応用のみならず、分子ロボット構築のための分子材料となりうる。我々は,beta-シート形成ペプチド(FKFEFKFE)と集合抑制部位としての一本鎖DNAを光応答性アミノ酸残基を介して繋げた新規コンジュゲートを設計・合成した。この分子にUV光を照射すると主鎖切断反応が起こり、遊離したペプチドが自己集合しナノファイバーを形成することを見出した。
 

DNA相互作用を用いた微小管集合体のモルフォロジー制御
角五彰(北大)

キネシンはアデノシン三リン酸(ATP)のエネルギーを用い,細胞骨格である微小管上を運動するモータータンパク質である。モータータンパク質 は細胞内物質輸送や筋収縮に関与しており,エネルギー変換効率が高い,遺伝子工学技術により改質が容易であるといった特徴を有する。このような特徴からナ ノサイズでの物質輸送やマイクロアクチュエータの動力源としての応用に向けた研究がなされている。またキネシンを固定したガラス基板上に微小管を固定化 し,そこへATPを加える事で滑り運動を発現させることで微小管の運動を観察する(in vitro motility assay)ことが可能である。これまでにin vitro motility assayを基盤とし,滑り運動する微小管にビオチン(Bt)とストレプトアビジン(St)による相互作用を導入することで,バンドル状,リング状,ネッ トワーク状といった微小管からなる様々な散逸構造の形成を報告してきた。これらの散逸構造はモルフォロジー特異的な運動モードを発現する。そのため散逸構 造の制御が可能となれば運動モードも自在に制御可能となる。しかし,これまで用いられてきたBt-St相互作用は制御性が低く散逸構造を相互変換すること は困難であった。そこで研究ではBt-Stの代わりに配列情報により相互作用の誘起及び強度が制御可能なDNAを用いることで微小管散逸構造の制御を目指す。

 
モータータンパク質による自己集積を利用した収縮性ファイバー(人工筋肉)の構築
平塚祐一 (北陸先端大)

モータータンパク質の一種キネシンの会合体と、そのレールタンパク質である微小管を混合すると、微小管が自発的に放射状のアスター構造をとることが知られている。我々は会合の程度を変えることで放射状とは異なる、ストレスファイバー様の微小管ネットワークを自己集積的に形成することを発見した。さらにこのファイバーを特殊な形状のマイクロチャンバー内で形成させると、長さ数ミリメートルの人工筋肉のような収縮性ファイバーが作成可能となった。

バイオインフォマティクス技術者認定試験ご案内

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日本バイオインフォマティクス学会では、平成26年度バイオインフォマ
ティクス技術者認定試験を以下の要領で開催します。
皆様および、院生、学生、御同僚など身近な方々のご参加をお待ちして
おります。
詳しくはJSBi認定試験ホームページ(http://www.jsbi.org/nintei/26/)
をご覧ください。
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┌──────────────────────────────────┐

バイオインフォマティクス技術者認定試験

平成26年度  受験案内

主催: 日本バイオインフォマティクス学会(JSBi)
協賛:  情報計算化学生物学会(CBI)
情報処理学会 バイオ情報学研究会
人工知能学会 分子生物情報研究会
日本オミックス医療学会
日本ゲノム微生物学会
日本植物生理学会
日本生物物理学会
日本蛋白質科学会
バイオグリッドセンター関西
(五十音順)

└──────────────────────────────────┘

──┬───────────────────────────────
1 認定試験の概要
──┴───────────────────────────────
バイオインフォマティクスは、生物学データを情報科学手法により
解析する学問・技術です。日本バイオインフォマティクス学会では、
人材育成事業の一環として、最前線の知識や情報を幅広く取り入れた
「バイオインフォマティクス技術者認定試験」を実施しています。
関連分野への就職・進学を希望される方の体系的な知識習得の契機に、
また既に活躍中の技術者・研究者の知識確認と、さらなるステップアップに
最適な試験です。
合格者には合格証書と認定シールが、首席合格者には表彰状と副賞が
贈られます。たくさんの方の挑戦をお待ちしています。

──┬───────────────────────────────
2 試験日・試験地・受験資格・受験料
──┴───────────────────────────────
□ 試験日: 平成26年11月22日(土)
※ 本年は土曜日開催です。ご注意ください。
□ 試験地: 札幌・仙台・東京・名古屋・大阪・福岡・沖縄
札幌  : 北海道大学
仙台* : 東北大学(本年のJSBi年会@仙台に連動した特別開催となります)
東京  : 順天堂大学
名古屋: 名古屋大学
大阪  : 都市活力研究所(グランフロント大阪)
福岡  : 九州大学
沖縄  : 沖縄工業高等専門学校

※ 会場は予告なく変更されることがあります。ご了承ください。
*  仙台は隔年開催です。来年は仙台に代わり、札幌で開催の予定です。

□ 受験資格: 受験資格は問いません
□ 受験料  : 4800円(消費税込)

──┬───────────────────────────────
3 試験方法
──┴───────────────────────────────
分子生物学・情報科学・バイオインフォマティクスの各分野における
基礎的な知識と理解度を測ります。

□ 試験時間 : 13時30分~15時30分(120分)
□ 解答方法 : 4者択一式
□ 問 題 数 : 80問

──┬───────────────────────────────
4 受験申し込み
──┴───────────────────────────────
詳しくは、JSBi認定試験ホームページ
http://www.jsbi.org/nintei
http://www.jsbi.org/nintei/26//(今年度 受験受付ページ)
をご覧下さい。
受験申込受付期間は9/1(月)~10/17(金)です。

──┬───────────────────────────────
5 お問い合わせ
──┴───────────────────────────────
————————————————–
日本バイオインフォマティクス学会認定試験事務局
————————————————–
〒526-0829 滋賀県長浜市田村町1266
長浜バイオ大学 バイオサイエンス学部
コンピュータバイオサイエンス学科内
TEL : 0749-64-8126  E-mail : nintei2014@jsbi.org
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

第55回人工知能学会分子生物情報研究会(SIG-MBI)(分子ロトティクス研究会と共催)

日時:5月9日(金)14:00~
場所:電気通信大学 東キャンパス 総合研究棟3F
住所:東京都調布市調布ヶ丘1-5-1
アクセス: http://www.uec.ac.jp/about/profile/access/

テーマ:分子ロボティクスにおける計算と制御

14:00 – 14:50 特別講演
「高次元カオスダイナミクスを用いたハイブリッド計算」
堀尾喜彦 先生(東京電機大学)
  要旨:
  高次元カオス力学系を集積回路で実装し、そのアナログダイナミクスの時間
発展を実数演算として捉える計算装置について解説する。この際、脳の情報処理様式の
大きな枠組みである、意識・無意識の相互作用をアナロジーとして用い、アルゴリズムによる逐次計算とダイナミクスによる超並列計算の相互作用によるハイブリッド計算装置を実現する。さらに、高次元複雑ダイナミクスによる計算の高いロバスト性を利用して、ハードウェアの簡素化をはかる。

15:00-15:30
 「走化性を司る制御器の性能解析:大腸菌とゾウリムシ,
どちらが優れた制御器を持つのか?」
東 俊一(京都大学)
要旨:
走化性とは,微生物が環境中に存在する化学物質の濃度場に従って行動する現象のことである.本講演では, 講演者らが最近取り組んでいる走化性制御器の性能解析に関する成果を紹介する.特に,大腸菌とゾウリムシを例にして,「どちらのもつ走化性制御器が優れているか?」 という問いを議論する.

15:40-16:10
 「生物型フィードバック制御系の安定判別法に関する研究」
  中茎 隆(九州工業大学)
要旨:
生化学反応系では,負のフィードバック制御は阻害反応によって実現されており,
除算演算を基本とする。一方,メカトロニクスシステムにおいては,目標値と現在
値の偏差計算,すなわち減算演算を基本とするため,フィードバック制御系の動作原
理は異なる。従って,通常のフィードバック制御系の安定判別法はそのままでは適用
することができない。本発表では,阻害反応を用いたフィードバック制御系の安定判
別法について議論する。

16:20-16:50
「スウォームネットワークにおける信号伝達機構の構成」
森 正志(兵庫県立大学),礒川悌次郎(兵庫県立大学),
フェルディナンド・ペパー(NICT),松井伸之 (兵庫県立大学)
要旨: 
分子サイズのロボットシステムを実現するためには,分子規模の要素により
構成された素子を用いて論理演算をはじめとする情報処理機構を実現することが
必要不可欠である.我々はこの素子として,周囲の機械と通信するための入出力端子
を有しブラウン運動により移動する有限状態機械を想定する.本発表では,この機械の
集合体であるスウォームネットワークにおいて,情報処理の基本的要素である情報を一
定方向に伝達する信号素子や伝送路というものが構成できることを示す.

17:00-17:30
 「鎖置換反応ダイナミクスを利用したアナログコンピュータの構築に向けて」
  柳橋一哉(電通大),小林聡(電通大),小宮健(東工大),藤本健造(
JAIST)
 要旨:
  分子ロボットの情報処理機能の中枢を担う化学反応回路としては,核酸配列
の鎖置換反応を利用した研究が最も有望視されている.しかしながら,それらの回
路は,そのほとんどが論理回路を実現することを試みたものであり,素子を再利用でき
ない。本講演では,鎖置換反応のダイナミクスを利用した再利用可能なアナログ計算素
子を提案し,より複雑な機能を持った計算や反応を設計する方法について議論する.

第54回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)(オープンバイオ研究会と共催)

第54回 人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)(第18回オープンバイオ研究会と共催)

日時:2014年3月20日(木) 13:00より
          21日(金) 15:00まで(予定)

場所:北陸先端科学技術大学院大学(JAIST) 知識科学研究科講義棟2F中講義室

内容:初日は SIG-MBI の研究発表です。特にテーマを限りませんので、奮って御応募下さい。

初日の発表希望者は、概要を以下の様式で佐藤 (ken@t.kanazawa-u.ac.jp) までお送り下さい。

 著者(講演者に◯)、所属
 代表者の連絡先
 講演タイトル
 講演概要(数行程度)
 希望講演時間(分)

 ★ Subject: には必ず「発表希望」と御書き下さい。★

採択およびプログラム編成は世話人にご一任下さい。

二日目は、オープンバイオ研究会主体です。2013年10月31日、
生命医薬情報学連合大会のJSBi2013年年会DBCLS主催セッショ
ンでは、オープン・サイエンス・アワードバイオハック・コ
ンペティションを開催しました。オープン・サイエンス・アワー
ドのノミネート作品結果を見ると、国内でも多くのオープン
ソースなバイオインフォマティクスのソフトウェアが開発され
てきていることが伺えます。

一方、バイオハック・コンペティションは準備期間が短かった
こともあり、応募作品が少なかった点が残念でした。今回の
「第18回オープンバイオ研究会」に引き継ぎます、ということ
になりましたので、3/21 の当日までに、

・オープンソースとして公開できる最近つくったコード
・簡単な説明スライド

を用意してきてください。日々の業務で作ったちょっとしたスク
リプト、ワンライナー、システム、ウェブのインターフェース、
なんでも構いません。説明スライドについては、例年のように
「4コマプレゼン」形式による発表をお願いします。 4コマ
プレゼンは、起承転結4枚のスライドを使ったライトニング
トークで、 手軽に準備でき活発な議論・交流も促進されるとい
うメリットをもつ、オープンバイオ研究会発の発表形式です。

スライドには、

課題:どのような問題があったのでソフトウェアを作ったか
結果:どのように解決できるようになったか or 出力結果の例
ライセンス:ソフトウェアのライセンス(オープンソースが望ましい)
URL:公開先のリンク(GitHub の gist とかでもOK)

のポイントについて数枚以内で簡単にまとめて来て頂ければと
思います。なお、内容によっては下記の部門で特別賞が出るかも
しれません。

Semantic Web 部門 - NBDC の公募プロジェクト + DBCLS 
では RDF を利用したデータベース統合を今後も推進しています。
Illumina 部門 - BaseSpace SDK などを活用してみてください。

発表の後、ポスターセッションにイーゼルパッド/模造紙的な白紙
を用意します。議論の内容をライブで書き留めて、研究会の最後に
少し時間をとって各自で研究会の Wiki にまとめてもらうイメー
ジで考えています。

なお、4コマプレゼンの過去の経緯については、参考までに 第11回, 
第13回, 第14回, TogoWiki, MLの投稿記事 などをご参照ください。

JAISTへの道程:
  http://www.jaist.ac.jp/general_info/access/

小松空港からJAISTへの移動について:

 JAIST送迎車(上記URL参照)の利用を希望する方は、必ず下記の
 情報を佐藤までお知らせ下さい。宿泊申込をされる方は、通信欄
 に書いて頂ければ結構です。
 ・利用する日
 ・飛行機の便名
 ・送迎車の便名(上記JAISTへの道程のページから辿れる送迎車運行表を参照)
 ・携帯電話の番号
 但し、送迎車1便につき先着9名までなので、満席の場合はタク
 シー等に乗り合わせて来て頂くことになります。タクシーに4人
 乗車すれば1人1500円程度で済みますので、飛行機の便が確
 定している方は、事前に佐藤までメールでお知らせ下さい。同じ
 便に乗る方同士で、互いに情報を交換できるように致します。

宿泊先:辰口温泉 まつさき旅館
    〒923-1245 石川県能美市辰口町3-1 tel 0761-51-3111
  注:宿泊料は約13000円です(朝夕食付き)。



宿泊の申し込みは以下のURLで受け付けています。
  http://bioinfo.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/~ken/sigmbi/reserve.html
締め切りは、宿泊・講演申し込みともに

3月14日(金)です(延長しました)


研究会のみ参加(講演宿泊共になし)の場合:無料。参加登録の必要も
ありません。

問い合わせ先(世話人): 佐藤賢二 ken@t.kanazawa-u.ac.jp
金沢大学 理工研究域 電子情報学系

プログラムが決まりました!


13:00-13:30

分子ロボティクス研究の現状と課題 -アメーバ型ロボットは実現可能か?-

○小長谷明彦(東京工業大学)

2012年度より、新学術領域「分子ロボティクス」が感覚班、知能班、アメーバ班、スライム班からなる4名の班代表、25名の計画研究者および連携研究者により始動した。2013年度からは27名の公募研究を加え、DNA、RNA、リポソーム、ゲル、分子モーター、微小管、アクチンフィラメントなどの生体分子を用いた分子ロボット作成技術に取組んでいる。本講演では、アメーバ班の活動を中心に、分子ロボット研究の現状と課題について報告する。


13:30-14:00

分類木を用いた分子構造の自動分類の試み

○林亮子(金沢工業大学 工学部 情報工学科)

著者は近年粗放的に分子シミュレーションを行って材料設計を行うことを目的として研究開発を行っている.最初のステップとして,C2H2F2分子の3種類の異性体分類を検定問題に用いている.今回は分類木を用いて,構造最適化ジョブの結果データから構造自動分類を試みた結果を報告する.


14:00-14:10

休憩


14:10-14:30

潜在的に翻訳されるRNAとそのデータベース

○山下理宇(東北大学 東北メディカル・メガバンク機構)

翻訳されるRNAはmRNAとして知られている。しかしながら、近年では、それ以外のnon-codingと言われていたRNAも翻訳される可能性があることが示唆されている。本発表では、翻訳される可能性があるRNAのまとめとそのデータベースについて述べる。


14:30-14:50

TogoGenome/TogoStanza による微生物情報統合

◯川島秀一、岡本忍、片山俊明(ライフサイエンス統合データベースセンター)

ライフサイエンス統合データベースセンターでは、セマンティックウェブ技術を利用した生命科学データの統合利用環境を開発している。その具体化の一つとして、TogoGenomeとTogoStanzaというRDFデータ利用システムを開発し、その上で、微生物関連情報の検索サービスを公開しているので、その現状について報告したい。


14:50-15:10

再現性のあるシーケンスデータ解析環境構築のためのBioDevOps

◯二階堂愛(理化学研究所情報基盤センター バイオインフォマティクス研究開発ユニット)

DNAシーケンサーから出てくるデータは多様でかつ大量である。これらのデータを解析するには、数多くのツールを組み合わせる必要があるが、動作する最新の解析環境を常に維持するのは困難である。そこで、我々は、OSやソフトウェア管理をコーディングで行う技術DevOps を利用し、解析環境を再現よく簡便に整えるための一群のツールを提供する、BioDevOps プロジェクトを開始した。このオープンソースプロジェクトでは、DevOps を利用し、シーケンス解析用の仮想OSを構築し、各ユーザの仮想環境や、商用のクラウド、理研バイオクラウドシステム(仮称)での動作を目指す。


15:10-15:20

休憩


15:20-15:40

(内容未定)

◯Gos Micklem (University of Cambridge)


15:40-16:00

An hypothesis on estrogen receptor alpha binding sites with motif pattern for an effect on long-range gene regulation

◯Vutha Phav, Akihiko Konagaya (Tokyo Institute of Technology)

Among 173 estrogen receptor alpha binding sites (ER-αBSs) separated by palindrome and tandem motif, we found ER-αBSs with tandem and palindrome are distant and uniformly distributed from transcription start site (TSS). By extracting and analyzing 5000 nucleotides from TSS of detectable genes, we may find clusters of motif pattern with a biological implication for a new motif pattern through protein interaction.

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