活性液滴中的自发对称性破缺为运动性提供了一条通用途径
软凝聚态物质
2015-06-12 v1 亚细胞过程
摘要
我们探索了一种通用机制， whereby 活性物质液滴通过离散对称性的自发破缺获得运动性。我们研究的模型提供了“细胞提取物”（例如肌动球蛋白溶液液滴）的简单表示。（此类提取物在实验中用于模拟细胞骨架。）肌动球蛋白是一种活性凝胶，其极性描述了肌动蛋白纤维的平均排列方向。在没有聚合和解聚过程（“踏车运动”）的情况下，凝胶的动力学仅源于肌球蛋白马达的收缩运动；这在极性反转时应保持不变。我们的结果表明，即使没有踏车运动，通过极性反转对称性的自发对称性破缺 (SSB) 也能产生运动性。将我们的模型调整为二维壁面结合细胞，我们发现随着壁面摩擦力的减小，踏车运动诱导的运动性下降，而 SSB 介导的运动性上升。因此，后者在摩擦力可能较小的三维环境中可能至关重要。在超细胞层面，相同的通用机制可赋予非运动但活性细菌聚集体以运动性；我们表明，在这种（伸展型）情况下，SSB 通常会导致旋转运动以及平移运动。
引用
@article{arxiv.1211.4707,
title = {Spontaneous symmetry breaking in active droplets provides a generic route to motility},
author = {E. Tjhung and D. Marenduzzo and M. E. Cates},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.4707},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 8 figures, 1 table