遺伝子・タンパク質系ダイナミクスの非線形システム的理解

对基因/蛋白质系统动力学的非线性系统理解

• 批准号: 01J60008
• 负责人: 橋本 康
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J60008/
• 关键词: 非線形力学系; ポピュレーション・ダイナミクス; ゲノム・タンパク質系ネットワーク; レプリケータ・ダイナミクス

本研究の目的は、遺伝子および遺伝子によって生成されるタンパク質を構成要素としたネットワークを大自由度の非線形力学系として捉え、多変数の非線形ダイナミカル方程式で記述することによって、ネットワーク全体のダイナミクスを数理的にとらえることである。現在、ゲノム科学とそれに関連する技術の発展によって、膨大な量の遺伝子情報(ゲノムシークエンス)が得られつつある。次に求められるのは、その情報から生命現象が発現する機構を理解し、さらに疾病の治療等にその情報を利用する手法を確立することである。遺伝子から生成されるタンパク質の量は、当然、単に遺伝子情報から一意に決まるわけではなく、細胞内の他のタンパク質や細胞外から得られる分化因子等の化学的情報によって制御される。このことから、この系の振舞を理解するには、多数の遺伝子群がそれらによって生成されたタンパク質群を介して相互作用した大自由度な力学系としてこの系を捉える必要があると考えられる。本年度においては、昨年度に引き続き、このゲノム・タンパク質系ネットワークのダイナミクスをタンパク質のポピュレーション・ダイナミクスとして単純化・抽象化し、遺伝子の発現は確率的に起きるとした数理モデルを構築した。このモデルを用い、数値シミュレーションを行って、ネットワークシステムのロバスト性と安定性を解析した。昨年度の研究成果をより大規模なネットワークに応用出来るようにさらにモデルを改良し、大規模な数値シミュレーションでそのネットワークの性質を解析した。また、ポピュレーション・ダイナミクスの基本的なモデルとしてレプリケータ・ダイナミクスを取り上げ、レプリケータ・ダイナミクスに変異を導入した系においてより複雑な振る舞いが見られる現象を発見し、数値計算を通してその振る舞いを解析した。

In this study, the purpose of this study is to generate the elements of large degrees of freedom in the Department of Geomechanics, the Department of Mechanics, the Department of Geomechanics, the Department of Mechanics, the Department of Geomechanics, the Department of Geometry, the Department of Mechanics, the Department of Geomechanics, the Department of Mechanics, the Department of Geomechanics, the Department At present, the science, technology, technology, Every time you ask for help, love, love, life, understanding, disease, treatment, etc., make use of information techniques to make sure that you have a problem. Of course, there are some chemical factors, such as the production of extracellular differentiation factors, the production of extracellular differentiation factors, and so on. In the department of mechanics with large degrees of freedom, the Department of Mechanics, the Department of Mechanics and the Department of Mechanics. This year, last year, we were told that the accuracy of the current year, the year of last year, last year, last year. I don't know. I don't know. Last year, the research results were used in large-scale, large-scale and large-scale research. You know, I don't know, I don't know.

项目成果

T.Ikegami, K.Hashimoto: "Dynamical Systems Approach to Higher-level Heritability"Journal of Biological Physics. 28. 799-804 (2002)

T.Ikegami、K.Hashimoto：“实现更高水平遗传力的动态系统方法”生物物理学杂志。

T.Ikegami, T.Iwata, K.Hashimoto: "A Network of Dynamic Keystone Species"Artificial Life VIII : Proceeding of the Eighth International Conference on Artificial Life. 216-222 (2002)

T.Ikegami、T.Iwata、K.Hashimoto：“动态基石物种网络”人工生命 VIII：第八届人工生命国际会议论文集。