論文の概要: Intermediate State Formation of Topologically Associated Chromatin Domains using Quantum Annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.23289v1
- Date: Thu, 29 May 2025 09:40:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-30 18:14:07.792442
- Title: Intermediate State Formation of Topologically Associated Chromatin Domains using Quantum Annealing
- Title（参考訳）: 量子アニーリングによるトポロジー関連クロマチンドメインの中間状態形成
- Authors: Tobias Kempe, S. M. Ali Tabei, Mohammad H. Ansari,
- Abstract要約: トポロジカル・アソシエーション・クロマティック・ドメイン(Topologically Associating Chromatic Domains)は、ゲノム要素を分離して転写を制御する空間的に異なる領域である。
最近のモデルはスピン系を表し、ヌクレオソームは離散状態変数として扱われる。
本稿では,D-Wave量子プロセッサのトポロジーにエピジェネティックIsingモデルを組み込んだ量子アニーリング(QA)手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topologically Associating Chromatic Domains are spatially distinct chromatin regions that regulate transcription by segregating active and inactive genomic elements. Empirical studies show that their formation correlates with local patterns of epigenetic markers, yet the precise mechanisms linking 1D epigenetic landscapes to 3D chromatin folding remain unclear. Recent models represent chromatin as a spin system, where nucleosomes are treated as discrete-state variables coupled by interaction strengths derived from genomic and epigenomic data. Classical samplers struggle with these models due to high frustration and dense couplings. Here, we present a quantum annealing (QA) approach to efficiently sample chromatin states, embedding an epigenetic Ising model into the topology of D-Wave quantum processors.
- Abstract（参考訳）: トポロジカル・アソシエーション・クロマティック・ドメイン(英: Topologically Associating Chromatic Domains)は、活性および不活性なゲノム要素を分離して転写を制御する空間的に異なるクロマチン領域である。
実証的研究により、それらの形成はエピジェネティックマーカーの局所的なパターンと相関することが示されたが、1Dエピジェネティックランドスケープと3Dクロマチンの折り畳みを関連付ける正確なメカニズムは未だ不明である。
近年のモデルはクロマチンをスピン系として表現しており、ヌクレオソームはゲノムデータとエピゲノムデータから得られる相互作用強度によって結合された離散状態変数として扱われている。
古典的なサンプルは、高いフラストレーションと密結合のためにこれらのモデルに苦労する。
本稿では、D-Wave量子プロセッサのトポロジーにエピジェネティックIsingモデルを埋め込んだ、効率的にクロマチン状態のサンプリングを行う量子アニール法(QA)を提案する。
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