형태생식의 화학적 기반

The Chemical Basis of Morphogenesis
튜링의 논문은 거대한 복어와 같은 줄무늬, 점무늬, 나선무늬와 같은 자연적인 패턴이 어떻게 자연스럽게 생겨날 수 있는지를 설명했다.

'모포제네시스 화학적 기반'은 영국 수학자 앨런 튜링이 1952년 쓴 글이다.[1] 줄무늬나 나선형 같은 자연의 패턴이 어떻게 동질적이고 균일한 상태에서 자연적으로 발생할 수 있는지를 기술한다. 형태생식 반작용-확산 이론이라고 할 수 있는 이 이론은 이론 생물학의 기본 모델이 되었다.[2] 그러한 패턴은 튜링 패턴으로 알려지게 되었다. 예를 들어, 단백질 VEGFC가 튜링 패턴을 형성하여 제브라피쉬 배아에서 림프관 형성을 통제할 수 있다고 가정되었다.[3]

반응-확산 시스템

반응-확산 시스템패턴 형성을 위한 프로토타입 모델로서 많은 관심을 끌었다. 앞면, 나선형, 표적, 육각형, 줄무늬 및 방산용액과 같은 패턴은 국소 반응 용어로 큰 불일치에도 불구하고 다양한 유형의 반응-분해 시스템에서 발견된다. 그러한 패턴은 "튜링 패턴"[4]이라고 불렸다.

반응-확산 과정은 동물의 코트와 피부 색소의 배아 발달에 대한 한 종류의 설명을 형성한다.[5][6] 반응-확산 시스템에 관심을 갖는 또 다른 이유는 그것들이 비선형 부분 미분 방정식을 나타내지만, 종종 분석적 치료의 가능성이 있기 때문이다.[7][8][9]

참고 항목

참조

  1. ^ Turing, Alan (1952). "The Chemical Basis of Morphogenesis" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 237 (641): 37–72. Bibcode:1952RSPTB.237...37T. doi:10.1098/rstb.1952.0012. JSTOR 92463. S2CID 120437796.
  2. ^ 해리슨, L.G. (1993) 생활 패턴의 운동 이론. 케임브리지 대학 출판부.
  3. ^ Wertheim, Kenneth (2019). "Can VEGFC form turing patterns in the Zebrafish embryo?". Bulletin of Mathematical Biology. 81 (4): 1201–1237. doi:10.1007/s11538-018-00560-2. PMC 6397306. PMID 30607882.
  4. ^ Wowley, T. E, Baker, R. E, Maini, P. K, 34장 Turing의 형태생성 이론.
  5. ^ Meinhardt, H. (1982). Models of Biological Pattern Formation. Academic Press.
  6. ^ Murray, James D. (9 March 2013). Mathematical Biology. Springer Science & Business Media. pp. 436–450. ISBN 978-3-662-08539-4.
  7. ^ 그라인드로드, P. 패턴 및 파동: Clarendon Press의 반응-확산 방정식의 이론과 응용
  8. ^ 스몰러, J. 충격파 및 반응 확산방정식, 스프링거(1994)
  9. ^ 커너, B. S., 오시포프, V. V. 오토솔리톤스. 클루워어 학술출판사의 자기조직과 난기류 문제에 대한 새로운 접근법(1994)