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脊椎動物の左右軸形成を引き起こす遺伝子発現パターンダイナミクスの数理モデル

Research Project

Project/Area Number 17740058
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中口 悦史  Osaka University, 大学院・情報科学研究科, 助教 (70304011)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords応用数学 / モデル化 / 発現制御 / 反応拡散系 / 数理生物学 / 非線形力学系
Research Abstract

遺伝子発現など生物モデルによく見られる,位置特異的かつ過渡的なパターン形成を示す反応拡散方程式について,過渡現象のダイナミクスの非線形力学系による記述に関する検討を行った.この成果は目下執筆中である.並行して,反応拡散方程式の数値シミュレーションに関連して,差分解法の適用に当たって注意すべき点を,不安定振動パターンの分岐現象によって説明した.この成果は国内学会大会および研究集会において計2回口頭発表を行った.京都大学数理解析研究所講究録にも投稿予定である.
関連するテーマとして,無限次元非線形力学系のアトラクタの理論について,ドイツ・ミュンヘン工科大学・M.Efendiev教授,宇部工業高等専門学校・大崎浩一准教授らとの共同研究を継続した.走化性方程式が有するグローバルアトラクタのフラクタル次元に対する評価の精密化を行い,Osaka Journal of Math誌に掲載予定である.続けて走化性方程式が有する指数アトラクタのフラクタル次元に対する評価についても検討し,Glasgow Math Journal誌に掲載予定である.また走化性方程式に対する風上型有限要素近似について検討を行った.風上型要素を用いることにより,近似解が正値性を継承すること,グローバルアトラクタのフラクタル次元がやはり近似の影響をほとんど受けず,元の系に関する上述の精密化した結果と同程度のオーダで評価できるという結果を得た.この成果を国際会議で2回,国内学会においても1回の口頭発表を行った.国際会議報告のうち1つは平成20年中に出版予定である.さらに雑誌論文を投稿準備中である.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] On a new dimension estimate of the global attractor for chemotaxis-growth systems2008

    • Author(s)
      E. Nakaguchi and M. Efendiev
    • Journal Title

      Osaka Journal of Mathematics 45巻2号(印刷中)

    • NAID

      120004844624

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dimension estimate of the exponential attractor for the chemotaxis-growth system2008

    • Author(s)
      M. Efendiev, E. Nakaguchi and K. Osaki
    • Journal Title

      Glasgow Mathematical Journal (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uniform estimate of dimension of the global attractor for a semi-discretized chemotaxis-growth system2007

    • Author(s)
      M. Efendiev, E. Nakaguchi and W. L. Wendland
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems Supplements 2007

      Pages: 334-343

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of robust left-right asymmetry in the mouse embryo requires a self-enhancement and lateral-inhibition system2006

    • Author(s)
      T.Nakamura, N.Mine, E.Nakaguchi, et al.
    • Journal Title

      Developmental Cell 11巻 4号

      Pages: 495-504

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Upper and lower estimate of dimension of the global attractor for the chemotaxis-growth system : Part I2006

    • Author(s)
      M.Efendiev, E.Nakaguchi
    • Journal Title

      Advances in Mathematical Sciences and Applications 16巻 2号

      Pages: 569-579

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Upper and lower estimate of dimension of the global attractor for the chemotaxis-growth system II : two-dimensional case2006

    • Author(s)
      M.Efendiev, E.Nakaguchi
    • Journal Title

      Advances in Mathematical Sciences and Applications 16巻 2号

      Pages: 581-590

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 走化性・増殖方程式の風上型有限要素近似系が持つグローバルアトラクタの次元に対する増大度評価2008

    • Author(s)
      中口悦史, M. Efendiev and W. L. Wendland
    • Organizer
      日本数学会2008年度年会
    • Place of Presentation
      大阪府東大阪市,近畿大学理工学部
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of approximation schemes for chemotaxis-growth system viaglobal attractors2007

    • Author(s)
      E. Nakaguchi
    • Organizer
      International Conference on Free Boundary Problems in Chiba 2007: Nonlinear Phenomena with Energy Dissipation
    • Place of Presentation
      千葉市,千葉大学
    • Year and Date
      2007-11-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 反応拡散方程式のシミュレーションに現れる不安定パターン2007

    • Author(s)
      中口悦史
    • Organizer
      第4回「生物数学の理論とその応用」研究集会
    • Place of Presentation
      京都市,京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2007-10-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 反応拡散方程式のチューリングパターンシミュレーションでゴーストパターンは現れるか2007

    • Author(s)
      中口悦史
    • Organizer
      日本応用数理学会2007年度年会
    • Place of Presentation
      札幌市,北海道大学工学部
    • Year and Date
      2007-09-17
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Global attractors of chemotaxis-growth system and its discretizations2007

    • Author(s)
      E. Nakaguchi
    • Organizer
      Equadiff 2007
    • Place of Presentation
      オーストリア,ウィーン,ウイーン工科大学
    • Year and Date
      2007-08-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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