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수축환을 통한 세포분열에 대한 수학적 모델링

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수축환을 통한 세포분열에 대한 수학적 모델링 분야는

본 연구는 연구는 세포분열에 대한 수학적인 모델링을 제시하고 이를 수치 시뮬레이션 하기 위한 수치해법 및 계산 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 하고 있다 .

연구의 필요성

세포분열은 모든 생명현상의 가장 기본 단위인 세포에 있어서도 가장 기초적이고 필수적인 메커 니즘이지만, 이러한 중요성에 비해서 여전히 알려지지 않은 것이 많은 현상이기도 하다 . 특히, 세 포가 분열할 즈음에 마이오신과 액틴 단백질로 구성되어 나타났다가 분열 직후 사라지는 수축환 의 경우, 실제로 그 존재가 생물학자들에 의해 발견되었으며 세포가 분열함에 따라서 수축하는 모습도 관찰되었음에도 불구하고 , 자세한 역학적인 움직임이나 기작에 대해서 알려져 있지 않기 때문에 여전히 세포분열을 일으키는 물리적인 요소 중 하나의 가설로 남아있다. 이에 수축환을 통한 세포분열에 대한 수리모델링을 제시함으로써 본 현상에 대한 생물학적인 이해를 돕고자 한 다.

연구내용

세포분열의 전 과정을 모델링하기 에 앞서서 , 먼저 각각 수축환과 세포질에 대한 모델링을 진행하 고자 한다. 이를 위해 가상경계법과 상태장방법을 이용하여 각각 진행을 하였으며 , 이에 대한 결 과는 다음 논문에서 확인할 수 있다.

  • S. Lee et al., An immersed boundary method for a contractiles elastic ring in a three-dimensional Newtonian fluid, Journal of Scientific Computing (2016)
  • S. Lee, Mathematical model of contractile ring-driven cytokinesis in a three-dimensional domain, Bulletin of Mathematical Biology (2018)

0:00 1:35 3:15 5:45 7:10 (수축환을 통한 세포분열 과정)

기대 효과

본 과제에서 제시하는 수리모델을 통하여 실험만으로는 밝혀내기 힘든 세포분열에 대한 기본적인 성질을 이해하는데 기여할 수 있으리라 예상된다.

산업수학전략연구부 pin이승규
연락처  042-717-5731
camp - Center for Applications of Mathematical Principles

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컨텐츠담당자         최종수정일 2018-05-25
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