高並列計算機による核酸情報解析

使用高度并行计算机进行核酸信息分析

• 批准号: 08283205
• 负责人: 山本 健二
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08283205/
• 关键词: RNA2次構造予想; 高並列計算器; グラフィクス; 分類

これまでの研究によりわれわれは、RNA2次構造予想を行なう高並列処理アルゴリズムを作成し高並列処理計算機システム上に構築してきた。従来の方法とは異なりすべての準安定解を求める本法においては、エネルギーレベルがほぼ同等で形の異なる構造がすべて求められることが特徴である。今回の研究により、我々は、この解を表示するアルゴリズムを高並列処理計算機システム上に開発に成功した(文献)。プロセッサーの数が多ければそれだけ計算時間は、短縮されるが、あるその数が、ある台数をこえると、かえって遅くなる場合もある。最適プロセッサー数をどう求めるかは今後の課題である。またすべての準安定解を求める本法では、非常に多くの解が求まるため、見やすい形で整理することが必要となった。そのため、与えられたRNA配列に対して得られる2次構造の解空間に様々な距離を導入し、その距離空間上でのクラスター解析を行なうことにより準安定解の分類を行った。その結果、適当な距離による有効な分類法を開発した(文献)。さらにこの距離を用い突然変異間の距離計算を行った結果、突然変異においては、最安定解の構造が変わるだけではなく、準安定解の分布(population)も変化することを見い出した。この現象に対する生物学的意義は、突然変異に対する新しい考えをもたらす。

到目前为止，我们创建了一种高平行的处理算法，该算法可以进行RNA2大小的结构预测，并在高平行处理器系统上构建了它。与常规方法不同，该法律要求所有准稳定解决方案，其特征是能量水平几乎相同，并且需要所有结构。通过这项研究，我们成功地开发了在高平行处理器系统（文献）上显示该解决方案的算法。处理器数量越大，计算时间越短，但是该数字越多，数字就越慢。如何寻找最佳处理器的数量是未来的问题。此外，该法律要求所有准稳定解决方案都需要大量解决方案，因此有必要以轻松的方式进行读取。因此，在获得给定的RNA序列的二级结构解空间中引入了多种距离，并通过对距离空间进行群集分析来进行半稳定溶液的分类。结果，在适当的距离（文献）开发了有效的分类方法。此外，由于使用此距离在互连中的距离计算结果，发现不仅更改了稳定溶液的结构，而且还改变了半稳定溶液的分布。这种现象的生物学意义带来了一个新的突变概念。

项目成果

中谷明弘: "超並列計算機を用いたRNA2次構造の予想と視覚化" 情報処理. 37-10. 946-951 (1996)

Akihiro Nakatani：“使用大规模并行计算机预测和可视化 RNA 二级结构”信息处理 37-10（1996）。

AKIHIRO NAKAYA: "Classification of RNA secondary structures using the tochizues of cluster analesis" Journal of Theoretical Biology. 183. 105-117 (1996)

AKIHIRO NAKAYA：“使用簇分析的 tochizues 对 RNA 二级结构进行分类”理论生物学杂志。

AKIHIRO NAKAYA: "Visualization of RNA secondary structures using highly Parallel Computeis" Computer Application for Bio Science. 12. 205-211 (1996)

AKIHIRO NAKAYA：“使用高度并行计算实现 RNA 二级结构的可视化”生物科学计算机应用。