Dietmar Dorninger, TU Wien
Während eines bestimmten Stadiums der Zellteilung, der sog. Metaphase,
bilden die Centromere eines haploiden Satzes von Chromosomen
annähernd ein ebenes regelmäß iges
-Eck. Dabei besteht jedes einzelne
Chromosom aus einem kurzen und einem langen Arm, die über das Centromer miteinander
verbunden sind. Die Kenntnis der Anordnung der Chromosomen in der Metaphase, d.h., die
entsprechende Permutation der
Centromere, ist für das Verständnis des Mechanismus
der Zellteilung von wesentlicher Bedeutung und kann an Hand des sog. Bennett-Modells
durch Bestimmung der Armlängen aller Chromosomen auf bestimmte Weise vorhergesagt werden.
Es wird gezeigt, wie das Bennett-Modell durch ein algebraisches und durch ein dazu
äquivalentes graphentheoretisches Modell mathematisiert werden kann, wodurch mögliche
Inkonsistenzen des biologischen Modells aufgezeigt werden, welche sich durch eine weniger
stringente Interpretation der biologischen Annahmen beseitigen lassen.
Mathematisch gesprochen handelt es sich um Fragen wie: Gegeben ist eine Klasse von
Permutationen mit gewissen Eigenschaften. Ist
? (
symmetrische Gruppe vom
Grad
) Falls
, wie viele Elemente hat
, und wie kann
auf
einfache Weise charakterisiert werden?
Neben Ergebnissen, welche für praktische Zwecke ausreichende Lösungen bieten,
werden auch Probleme vorgestellt, die eher vom mathematischen als vom biologischen
Standpunkt von Interesse sind. Auf die Problematik der experimentellen Verifizierung der
gefundenen Ergebnisse wird verwiesen.
[1] | D. Dorninger: Algebraic analysis of chromosome order. Demonstratio Math. 26 (1993), 237-248. |
[2] | D. Dorninger: Hamiltonian circuits determining the order of chromosomes. Discrete Appl. Math. 50 (1994), 159-168. |
[3] | D. Dorninger und B. Hueber: On Hamiltonian graphs arising from spatial orders of chromosomes of even number. Demonstratio Math. 34 (2001), im Druck. |
[4] | D. Dorninger: Algorithms for reconstructing the spatial order of chromosomes. ZAMM 76 (1996) S2, 521-522. |
E-Mail: | d.dorninger@tuwien.ac.at |
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