| 研究課題/領域番号 |
25400171
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
坂元 国望 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40243547)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | Turing 型不安定化 / 拡散輸送 / パターン形成 / 不安定化閾値曲線 / 固有値問題 / 特殊関数 / 細胞極性 |
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| 研究実績の概要 |
様々な化学種や個体群が関わる状況において、領域内部での物質輸送（あるいは密度輸送）が拡散効果のみに依存し，境界において非対角的な物質輸送（あるいは質量移流）による相互作用が行われている系に対して，パターン形成現象の数理的モデルを構築しそれをTuring 不安定化の視点から解析した。
全ての化学種の拡散係数が殆ど等しい場合（これは細胞レベルでは頻繁に現れる状況）に、
不安定化の境目となる臨界曲線の一般論を2013年度の研究においては明らかにした。
2014年度は、具体的な領域形状に対して、臨界曲線の解析的な表現を, 初等関数・やベッセル関数・修正ベッセル関数などを用いて与えた。
本研究の問題設定とそこから得られた知見を、細胞極性が自発的に生成される現象に応用できる可能性が少し見えてきた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
開放系に対する研究成果が、細胞極性の自発的生成メカニズムの解明に応用できる可能性が見いだされつつあり、実際に、最も単純な状況（保存量が存在する拡散系）では本研究の問題意識や視点とその成果が、細胞極性の生成メカニズムと整合的であることを示唆する研究成果が挙りつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
開放系に関する Turing 型不安定化とそのパターン形成現象のメカニズム解明の研究を更に推進する。特に、細胞極性の自発的生成メカニズムを解明するために、多成分が関わる複雑なモデルや少数成分に縮約されたモデルに，2014年度までに得られた本研究の成果を適用することに集中する。１個の細胞を想定して、３次元有界領域における不安定化閾値曲線の詳細な挙動を解析し、細胞極性モデルへの理論的なフィードバックを目指す。
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