• 東北大学

• 飯田 渓太
• 水野 聖士
• 北谷 和之
• 三浦 佳二
• 髙橋 史朗
• 尾畑 伸明

9月20日
14:00　　　　開会宣言
14:10-14:50  Kumar Selvarajoo（慶應大学）

                      Microscopic and Macroscopic Insights of Dynamic Cell Behavior
14:50-15:10  林 謙太郎（慶應大学）

                      A Dynamical Computational Model Reveals the Key Target to Suppress

                      TNF-Induced Proinflammatory Response
15:10-15:30  Vincent Piras（慶應大学）

                      Investigating Large Scale Gene Expression Variability in Single Cells

                      during Embryogenesis
15:40-16:20  森下善弘（理研）

                      Mathematical Approaches to Developmental Biology:

                      Tissue Deformation Dynamics and Spatial Patterning in Developing Tissues
16:20-16:40  話題提供（組織委員）
16:40-18:30  ディスカッション
18:30-　　　　夕食，懇親会

9月21日
09:00-09:40  杉山友規（東京大学）

                      Thermodynamic Structure in Population Dynamics
09:40-10:20  成相直樹（東北大学）

                      Genome-Wide Analysis of Gene Expression with Next Generation Sequencers
10:40-11:20  寺前順之介（大阪大学）

                      Introduction to Stochastic Differential Equations and its Applications
11:20-12:00  木村芳孝（東北大学）

                      Can We Change Medical Science with Mathematics?
12:00-12:30  オーガナイザーズコメント  　（組織委員）
12:30-　　　  閉会宣言

Bayes推論を用いた網羅的発現解析，線型擾乱近似によるTNF(Tumor Necrosis Factor)の細胞内シグナリングネットワークモデル，シグナリングパスウェイにおける新規因果パスのシミュレーション予測，1細胞計測技術を基盤とする生物ノイズ，発生過程の数理モデル，大偏差原理によるノイズの構造推定，確率微分方程式論，伊藤型積分・Stratonovich型積分，確率共鳴，遺伝子発現ネットワークにおけるスイッチング遺伝子の推定

既に，1細胞1遺伝子レベルでの遺伝子発現解析が行われており，ホールゲノムに対する「発現ノイズ」の大きさが解明されつつある。一方，時間・空間的なゆらぎが生み出す遺伝子発現パターンの確率論的な数理構造については殆ど分かっていない

慶應大学で開発されている細胞内のシグナリングパスウェイモデルについては，擾乱が線型近似出来るほど小さい場合，非常に上手く機能し，新規パスウェイの発見などにも貢献している。一方で，細胞分化などの非線型現象については，カオスや確率共鳴などを起こす確率論的モデルの新規構築が必要である。

理研で開発されている位置情報をもとにした発生モデルは、複雑な器官形成過程のマクロ構造を数理的に解釈することに大きな成果を挙げている一方、遺伝子発現や細胞分裂などの非線形かつノイズを含んだ現象とマクロ構造との対応関係は現在では明らかになっていない。

・1細胞ではノイズを多くもつ遺伝子発現が系として一定の調節を受けていることについての数理的説明

- 短い時間での調節系＝1細胞での転写因子を含むパスウェイにおける遺伝子発現の調節

- 長い時間での調節系＝多細胞間の遺伝子発現の制御を要する個体の発生過程の調節

・確率微分方程式におけるノイズ項について，Gaussianノイズ以外の場合では積分計算が可能かどうか

・ノイズ項の入ったトグルスイッチでは，分岐点近傍で確率共鳴が起こるかどうか

・情報学，統計学，複雑ネットワークなど，さらに広い領域の研究者を巻き込み研究を進める方法を模索することが必要である。

・年一度のカンファレンスの開催

・研究集会のホームページのメンテナンスと宣伝

・論文抄読会の開催

・共同研究の紹介