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新着情報

• NEWS2021.06.11

  鈴木 勇輝助教らのレビュー論文がBiophys.Physbio誌に掲載されました

  Sato, Y., & Suzuki, Y. (2021). DNA nanotechnology provides an avenue for the construction of programmable dynamic molecular systems. Biophysics and Physicobiology, bppb-v18.

  細胞の構造や機能の多くは分子の自己集合により実現されています。細胞のように自律的に振る舞う分子システムを設計し創り出す上で有力な技術がDNAナノテクノロジーです。本総説では，DNA分子の自己集合を用いた動的な人工分子システムの構築について，最新の研究動向と展望を議論しました。

• NEWS2021.06.04

  安部桂太君、川又生吹助教らの研究成果が，Soft Matterに掲載されました．

  Keita Abe, Satoshi Murata, Ibuki Kawamata*, Cascaded pattern formation in hydrogel medium using the polymerisation approach, Soft Matter, 2021, DOI:10.1039/D1SM00296A

  人工的に設計したDNA反応拡散系により、3本のライン状のパターンを多段階に形成させることに成功しました。
  本研究は東北大学で開発した様々な技術を結集して実現されました。
  まず、3Dプリンタで出力した鋳型を用いて左右に穴の開いたハイドロゲルを準備し、それぞれの穴の中に合成DNAを加えました。
  2種類のDNAはハイドロゲル中を拡散し、やがて中央部で出会い、我々が「2-セグメント重合」と名付けた反応を起こします。
  その結果、巨大分子となったDNAはハイドロゲル中を拡散できなくなるため、システム全体を俯瞰してDNAの分布を観察すると中央にライン状のパターンが現れます。
  このライン状のパターンは、これまで報告されたパターンに比べて非常にシャープであり、DNAを局所に集める方法として優れていることをみいだしました。

  さらに我々は、DNAの拡散速度を分子量で制御し、さらに2-セグメント重合の結果、新たなDNAを出力する仕組みも開発しました。
  そのような仕組みにより、まず左右に2本のライン状パターンを形成し、その後、その間に3本目のライン状バターンを形成させることに成功しました。
  蛍光顕微鏡により観察したパターン形成の様子は、偏微分方程式として定式化したシミュレーション結果とも良く一致し、システム全体が合理的に設計されていることが分かりました。
  本研究で開発された技術は、分子ロボティクスや分子サイバネティクスの研究において、分子の時間的・空間的挙動を制御する方法として用いられることが期待されます。

  

• NEWS2021.06.01

  分子ロボ夏の学校・参加者募集！

  この夏，「分子ロボティクス夏の学校2021」を開校します！

  分子ロボティクス分野に興味をもつ方が，その基礎を学ぶことのできるオンラインの教育プログラムです．

  学部1年生から大学院生，研究者，一般の方まで，どなたでも無料で受講できますので是非ご参加ください！

  7月～8月の2か月間週２回行われる，分子ロボティクスに関わる主要なトピックスの講義（８回）と，代表的なソフトウェアの講習（６回）を通じて，この分野の全容を掴めます。

  聴講のみの参加も可能ですが，ぜひ，ソフトウェア講習のグループに入って各種のソフトウェア課題に取り組んでください．

  すべての課題を解いたグループのメンバーには修了証を発行いたします．

  ソフトウェア講習のグループは所属に関係なくランダムに編成しますので，グループ活動を通して，研究室や大学を越えた新たな人間関係がつくれる良い機会です。

  みなさまの参加を是非お待ちしています！

  詳しくはこちらをご覧ください。

  実行委員長　村田　智（東北大学）
  実行委員　　葛谷明紀（関西大学），野村慎一郎（東北大学），川又生吹（東北大学），豊田太郎（東京大学），

  中茎　隆（九州工業大学），堀　豊（慶応義塾大学）

  主　催：科研費 学術変革領域研究（Ａ）「分子サイバネティクス」
  後　援：計測自動制御学会 システム情報部門 知能分子ロボティクス調査研究会

  
• NEWS2021.05.18

  川又助教，鈴木助教，村田教授らの著書が出版されました

  「DNA origami入門 」

  DNAオリガミは分子サイバネティクスでも活躍が期待されるナノ構造の設計技術です。

  設計ソフトの導入から使い方、実例として論文や国際学生分子デザインコンペBIOMODで活躍した3D構造も丁寧に解説されています。

  予習復習にぜひご活用ください.

  

• NEWS2021.04.30

  山下雄大君，川又生吹助教らの研究成果が，CBI Journal に掲載されました．

  
  Yudai Yamashita1 , Kotaro Watanabe1 , Satoshi Murata1 , Ibuki Kawamata（2021）Web Server with a Simple Interface for Coarse-grained Molecular Dynamics of DNA Nanostructures,CBIJ Vol.21 pp.28-38

  DNAナノ構造体の粗視化分子動力学シミュレーションを行うウェブプラットフォームを開発しました。
  本研究の最大の利点は、ウェブページとして実装された簡易なインターフェースにより、シミュレーションの専門家でなくても、パラメーターの設定や解析結果の確認を容易に行えることです。
  プラットフォームを使うためには、まずユーザーが、DNAナノ構造体の一種であるDNAオリガミを設計するソフトウェア（caDNAno）のファイルをウェブサーバーにアップロードします。
  すると、ウェブサーバーにおいて様々なスクリプトが自動的にファイルの変換などを行った後、DNAナノ構造体の粗視化分子動力学シミュレーター（oxDNA）が実行されます。
  シミュレーション結果はサーバーにおいて自動的に解析され可視化されますので、ユーザーはしばらく待つだけで、ウェブブラウザから視覚的に情報を得ることが可能です。
  本プラットフォームは、DNAナノ構造体設計の研究を加速させ、将来的には、機能の優れた分子ロボットの開発へと応用されることが期待されます。

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