应力图样自组织驱动肌动蛋白皮层状态转变
生物物理
2018-06-11 v1 软凝聚态物质
统计力学
摘要
生物功能依赖于有序结构和精细调控的集体动力学。与热力学平衡系统不同，有序通常通过能量的持续耗散在定态中建立并维持。非平衡动力学是使系统高度易受导致不同状态间转变的信号影响的必要条件。细胞过程如何在这一普遍原理下自组织尚不完全清楚。在此，我们发现模型肌动球蛋白皮层在快速周转存在下表现出不同的稳态，每种稳态由作为网络连接性函数的特征有序性和动力学区分。不同状态源于肌动蛋白网络的力学渗流与肌球蛋白产生的应力之间的微妙相互作用。值得注意的是，肌球蛋白马达生成肌动蛋白架构，进而迫使有序应力图样的出现。令人联想到二级相变，有序的出现伴随着以应变涨落强烈增强为特征的临界区。临界区中显著的动力学通过使用荧光单壁碳纳米管作为皮层动力学的新型探针得以揭示。
引用
@article{arxiv.1603.07600,
title = {Self-organization of stress patterns drives state transitions in actin cortices},
author = {Tzer Han Tan and Maya Malik Garbi and Enas Abu-Shah and Junang Li and Abhinav Sharma and Fred C. MacKintosh and Kinneret Keren and Christoph F. Schmidt and Nikta Fakhri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07600},
year = {2018}
}