論文の概要: QuantumDNA: A Python Package for Analyzing Quantum Charge Dynamics in DNA and Exploring Its Biological Relevance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.06883v1
• Date: Sat, 08 Feb 2025 16:48:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 14:05:57.083346
• Title: QuantumDNA: A Python Package for Analyzing Quantum Charge Dynamics in DNA and Exploring Its Biological Relevance
• Title（参考訳）: QuantumDNA:DNAの量子電荷ダイナミクスの解析と生物学的関連性を探るPythonパッケージ
• Authors: Dennis Herb, Marco Trenti, Marilena Mantela, Constantinos Simserides, Joachim Ankerhold, Mirko Rossini,
• Abstract要約: DNA電荷動力学の研究は、物理学、化学、生物学、医学を橋渡しする非常に学際的な分野である。 我々は,DNA電荷移動(CT)と励起状態を量子物理法を用いてシミュレーションする,オープンソースのPythonパッケージQuantumDNAを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: The study of DNA charge dynamics is a highly interdisciplinary field that bridges physics, chemistry, biology, and medicine, and plays a critical role in processes such as DNA damage detection, protein-DNA interactions, and DNA-based nanotechnology. However, despite significant advances in each of these areas, knowledge often remains inaccessible to other scientific communities, limiting the broader impact of advances across disciplines. To bridge this gap, we present QuantumDNA, an open-source Python package for simulating DNA charge transfer (CT) and excited states using quantum-physical methods. QuantumDNA combines an efficient Linear Combination of Atomic Orbitals (LCAO) approach with tight-binding (TB) models, incorporating open quantum systems techniques to account for environmental effects. This approach allows rapid yet accurate analysis of large DNA ensembles, enabling statistical studies of genetic and epigenetic phenomena. To ensure accessibility, the package features a graphical user interface (GUI), making it suitable for researchers across disciplines.
• Abstract（参考訳）: DNA電荷動力学の研究は、物理学、化学、生物学、医学を橋渡しする非常に学際的な分野であり、DNA損傷の検出、タンパク質-DNA相互作用、DNAベースのナノテクノロジーなどのプロセスにおいて重要な役割を果たす。 しかし、これらの領域で顕著な進歩があったにもかかわらず、知識は他の科学コミュニティにはアクセスできないことが多く、分野横断の進歩の幅広い影響を制限している。 このギャップを埋めるために、QuantumDNAは、量子物理学的手法を用いてDNA電荷移動(CT)と励起状態をシミュレートするオープンソースのPythonパッケージである。 量子DNAは、効率的なLinear Combination of Atomic Orbitals(LCAO)アプローチとタイトバインディング(TB)モデルを組み合わせて、環境効果を考慮に入れたオープン量子システム技術を導入している。 このアプローチは、大規模なDNAアンサンブルの迅速かつ正確な分析を可能にし、遺伝学的およびエピジェネティックな現象の統計的研究を可能にする。 アクセシビリティを確保するため、このパッケージはグラフィカルユーザインタフェース(GUI)を備えており、専門分野の研究者に適している。

関連論文リスト

• Effect of environmental noise on charge diffusion in DNA: Towards modeling its potential epigenetic impact in live processes [0.0]
  本研究は,DNAにインスパイアされた強結合格子に沿った単一電荷の量子拡散を,固有および環境変動の異なる源の存在下で解析する。 以上の結果から,DNA内および人工プラットフォーム上での電荷移動性の調査を目的とした,さらなる実験的活動が引き起こされる可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-19T12:32:17Z)
• VQDNA: Unleashing the Power of Vector Quantization for Multi-Species Genomic Sequence Modeling [60.91599380893732]
  VQDNAは、ゲノムボキャブラリ学習の観点からゲノムのトークン化を改良する汎用フレームワークである。 ベクトル量子化されたコードブックを学習可能な語彙として活用することにより、VQDNAはゲノムをパターン認識の埋め込みに適応的にトークン化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-13T20:15:03Z)
• Ultrafast excitonic dynamics in DNA: Bridging correlated quantum dynamics and sequence dependence [0.0]
  タイトバインディングアプローチは, 緩和特性, 平均電荷分離, 双極子モーメントをDNA配列の大規模なアンサンブルに相関させることが示唆された。 電子-ホール相互作用(クーロン力)の影響を系統的にスクリーニングすることにより、これらの相関関係は相互作用パラメータの有限サイズの変動に対して比較的堅牢であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T18:24:58Z)
• ProBio: A Protocol-guided Multimodal Dataset for Molecular Biology Lab [67.24684071577211]
  研究結果を複製するという課題は、分子生物学の分野に重大な障害をもたらしている。 まず、この目的に向けた最初のステップとして、ProBioという名前の包括的なマルチモーダルデータセットをキュレートする。 次に、透明なソリューショントラッキングとマルチモーダルなアクション認識という2つの挑戦的なベンチマークを考案し、BioLab設定におけるアクティビティ理解に関連する特徴と難しさを強調した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-01T14:44:01Z)
• Quantum gate algorithm for reference-guided DNA sequence alignment [0.0]
  ゲート型量子コンピューティングをモデルとした参照誘導型DNA配列アライメントのための新しい量子アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムはスケーラブルで、既存の古典的なDNAシークエンシングシステムに統合することができ、計算エラーを制限するために意図的に構造化されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-08T18:41:24Z)
• Efficient Automation of Neural Network Design: A Survey on Differentiable Neural Architecture Search [70.31239620427526]
  微分可能なニューラルネットワーク探索(DNAS)は、ディープニューラルネットワークアーキテクチャの発見を自動化するトレンドのアプローチとして、急速に自らを強制した。 この増加は主に、最初の主要なDNAS法の一つであるDARTSの人気が原因である。 本総説では,DNASに特に焦点をあて,最近のアプローチを概観する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-11T13:15:29Z)
• Standard Model Physics and the Digital Quantum Revolution: Thoughts about the Interface [68.8204255655161]
  量子システムの分離・制御・絡み合いの進歩は、かつての量子力学の興味深い特徴を、破壊的な科学的・技術的進歩のための乗り物へと変えつつある。 本稿では,3つの領域科学理論家の視点から,絡み合い,複雑性,量子シミュレーションのインターフェースについて考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-10T06:12:06Z)
• Efficient approximation of DNA hybridisation using deep learning [0.0]
  本研究は,DNAハイブリダイゼーションの予測に応用された機械学習手法の総合的研究である。 機械学習アルゴリズムの広い範囲の使用を可能にする2.5百万以上のデータポイントの合成ハイブリッド化データセットを紹介します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-19T19:23:49Z)
• Genome assembly using quantum and quantum-inspired annealing [0.0]
  本稿では、量子および量子に着想を得た最適化手法を用いて、ゲノム組立タスクの解法を示す。 本研究は, 生体情報学における量子コンピューティングの活用により, バイオインフォマティクス問題の解法を効率化する手法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-14T15:41:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。