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J-GLOBAL ID：201502207333781577   整理番号：15A1184416

PROKARYO:細菌Escherichia coliのラクトースオペロンの例証的でインタラクティブなコンピュータモデル

PROKARYO: an illustrative and interactive computational model of the lactose operon in the bacterium Escherichia coli

著者 (5件)： ESMAEILI Afshin (Univ. Calgary, Calgary, CAN) ,  DAVISON Timothy (Univ. Calgary, Calgary, CAN) ,  WU Andrew (Univ. Calgary, Calgary, CAN) ,  ALCANTARA Joenel (Univ. Calgary, Calgary, CAN) ,  JACOB Christian (Univ. Calgary, Calgary, CAN)
資料名： BMC Bioinformatics (Web)  (BMC Bioinformatics (Web))
巻： 16  号： Sept  ページ： 16:311 (WEB ONLY)  発行年： 2015年09月 
JST資料番号： U7025A  ISSN： 1471-2105  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:細菌及び真核細胞における生体分子プロセスのエージェントベースシミュレーションと可視化のためのソフトウェアを作成している。最初の事例として,大腸菌とその関連生体分子プロセスの3次元インタラクティブコンピュータモデルを構築した。例証モデルではラクトースオペロンの関与する遺伝子発現を制御する遺伝子制御プロセスに焦点をあてた。エージェントベース細胞シミュレータであるProkaryoには細胞膜と細胞質,そしてRNAポリメラーゼ,メッセンジャRNA,ラクトースパーミアーゼ及びリボソームを含む分子マシーンの要素のような細胞構造を組み込む。結果:細胞エージェントのダイナミクスを,有限状態マシンとして実装した相互作用の規則により定義した。エージェントを,模擬物理的及び電気化学的特性と共に三次元バーチャル環境に埋め込んだ。ハイブリッドモデルを,1)高次スケール現象を捕捉するための数学的方程式(DEQ)と(2)少数の分子要素の間の局所化相互作用を実装するためのエージェントベースルールを組み合わせることで駆動した。結果として,本モデルは濃度勾配の変化から1対1の分子相互作用までの複数の空間スケールを通じて現象を捕捉することが可能である。結論:例証とインタラクティブ探索学習を通じて,Prokaryoのようなモデル系は生体分子プロセスの一般的理解及び認知の強化が可能である。エージェント-DEQハイブリッドモデリングアプローチはまた概念化,説明,そして実際にウェットラボでの細胞実験を検証する価値がある。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *計算機シミュレーション ,  *大腸菌 ,  *オペロン ,  相互作用 ,  システムモデル ,  真核細胞 ,  証明 ,  遺伝子発現 ,  *遺伝的調節 ,  シミュレータ ,  分子素子 ,  RNAポリメラーゼ ,  mRNA ,  パーミアーゼ ,  リボソーム ,  細胞構成体 ,  モデル ,  数学モデル ,  *エージェントモデル ,  ヘキソース ,  アルドース ,  ガラクトシド ,  二糖類 ,  ピラノシド
準シソーラス用語： Escherichia coli ,  インタラクティブ ,  *エージェントベースシミュレーション ,  *エージェントベースモデル ,  コンピュータシミュレーション ,  コンピュータモデル ,  ハイブリッドモデル ,  メッセンジャーRNA ,  *ラクトースオペロン ,  ラクトースペルメアーゼ ,  *遺伝子制御 ,  細胞構造 ,  分子マシン ,  例証

分類 (2件)： 遺伝子発現  (EC02040Q) ,  分子・遺伝情報処理  (JE15040B)

物質索引 (1件)： ラクトース

タイトルに関連する用語 (5件)： 細菌 ,  Escherichia ,  ラクトースオペロン ,  例証 ,  コンピュータモデル