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2011 年度 実績報告書

結び目理論の生物学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22540066
研究機関埼玉大学

研究代表者

下川 航也  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60312633)

キーワードDNA / 結び目 / バンド手術 / 交差交換 / トポイソメラーゼ
研究概要

今年度の研究では、埼玉大学のサバティカル制度を利用し、1年間研究のみに専念することが出来た。その結果として下記の結果を得ることが出来、それぞれ論文として公表、および講演を行った。
1.「DNAと結び目理論」というタイトルで論説記事を書き、雑誌「数学」に発表した。
2。DNAに作用する酵素の働きは、バンド手術を用いてモデル化することが出来る。結び目と絡み目の間のバンド手術について、交点数が7交点以下の結び目とトーラス絡み目の間のバンド手術の特徴付けを行った。(Progress of The oretical Physics Supplementに発表)
3.DNAに作用するトポイソメラーゼは交差交換によりDNA結び目を解消している。最近の研究で、その交差交換は、2橋結び目について、+交差から-交差への符号付き交差交換と、-交差から+交差への交差交換の両方で結び目解消される場合の特徴付けを行った。(Progress of The oretical Physics Supplementに発表)
4.slabと呼ばれる2平面間の間にある格子結び目の最少ステップ数の特徴付けを行った。(J.Phys A:Math.Theor.に発表》
5.Xerによる絡み目への作用で結び目が得られる場合の研究を行い、1997年、2007年の実験結果の数学的特徴付けに成功した。(Algebr.GeomTopol.に発表)
また、昨年度行った国際会議の報告書をProgress o fThe oretical Physics Supplementより発行した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今年度は埼玉大学のサバティカル制度を活用することが出来たため、研究に集中することが出来、当初の計画以上の進展が得られた。

今後の研究の推進方策

有理タングル手術の研究では、当初の予定していた内容に加え、バンド手術の特徴付けにも研究を発展させる。格子結び目に関しては、研究をさらに進めtube状領域の研究を行う。さらに、交差交換の研究を行い、DNAトポイソメラーゼの研究を行い、DNAトポロジーの研究を総合的に行う。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rational tangle surgery and Xer recombination on catenanes2012

    • 著者名/発表者名
      I.KDarcy, K.Ishihara, R.Medikonduri, K.Shimokawa
    • 雑誌名

      Algebr.Geom.Topol.(to appear)

      巻: (印刷中)(未定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bounds for minimum step number of knots confined to slabs in the simple cubic lattice2012

    • 著者名/発表者名
      K.Ishihara, R.Scharein, J.Arsuaga, Y.Diao, M.Vazquez, K.Shimokawa
    • 雑誌名

      J.Phys A : Math.Theor.

      巻: 45 ページ: 065003

    • DOI

      doi:10.1088/1751-8113/45/6/065003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNAと結び目理論2011

    • 著者名/発表者名
      Koya Shimokawa and Mariel Vazquez
    • 雑誌名

      数学

      巻: 63 ページ: 237-242

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signed unknotting number and knot chirality discrimination via strand passage2011

    • 著者名/発表者名
      C.Soteros, K.Ishihara, K.Shimokawa, M.Szafron, M.Vazquez
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 191 ページ: 78-95

    • DOI

      doi:10.1143/PTPS.191.78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Band surgeries between knots and links with small crossing numbers2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ishihara, K.Shimokawa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 191 ページ: 245-255

    • DOI

      doi:10.1143/PTPS.191.245

    • 査読あり
  • [学会発表] Tangle analysis of unlinking by XerCD-dif-FtsK system2012

    • 著者名/発表者名
      Koya Shimokawa
    • 学会等名
      International conference "Discrete and Topological Models in Molecular Biology"
    • 発表場所
      University of South Florida
    • 年月日
      2012-03-13
  • [学会発表] On shortest pathways of unlinking by XerCD-dif-FtsK2012

    • 著者名/発表者名
      Koya Shimokawa
    • 学会等名
      AMS meeting "Special session on Knotting Linear and Ring Polymer Models"
    • 発表場所
      University of Hawaii
    • 年月日
      2012-03-03
  • [備考]

    • URL

      http://www.rimath.saitama-u.ac.jp/lab.jp/KoyaShimokawa.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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