|
ДокладыО нелинейной динамике осциллирующих кинков в микротрубочкахОбъединенный институт ядерных исследований, Россия, 141980, Дубна, ул. Жолио- Кюри, 6, тел. 216-2119, anna-sergeevna00@yandex.ru Микротрубочки (МТ) − ключевой структурный элемент цитоскелета клеток, участвующий в их делении, внутриклеточном транспорте и ряде других процессов. МТ состоят из длинных цепочек димеров тубулина, способных к конформационным изменениям, которые инициируют генерацию нелинейных волн, включая солитоны. Считается, что такие волны могут участвовать в передаче сигналов [1]. Существуют различные модели, описывающие динамику димеров в МТ. Здесь используется продольная модель [2], рассматриваемая в рамках континуального приближения. Возникающее при этом модельное уравнение движения димеров имеет хорошо известное решение в виде кинка [3]. Целью настоящей работы является изучение нелинейной динамики МТ в случае, когда смещения димеров включают как низкочастотную, так и высокочастотную составляющие. Для этого с помощью приближения медленно меняющихся огибающих [4] получена система нелинейных уравнений в частных производных для низкочастотной и высокочастотной составляющих смещений димеров. Найдено решение этой системы, содержащее произвольные функции, которое, в свою очередь, позволяет получить приближённое решение уравнения движения димеров в продольной модели. Это приближенное решение имеет форму осциллирующего кинка, т.е. кинка с высокочастотным заполнением. Проведено сравнение эволюции осциллирующих кинков с результатами численного интегрирования исходного уравнения модели. Выделено несколько видов динамики, которые определяются параметрами найденного приближенного решения. Работа выполнена в рамках Соглашения о сотрудничестве между Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ), Дубна, Российская Федерация, и Министерством образования и науки Республики Сербия. Литература 1. Zdravković S., Chevizovich D. Nonlinear Dynamics of Nanobiophysics. – Springer, 2022 368 pp. 2. Zdravković S., Satarić M.V., Zeković S. Nonlinear dynamics of microtubules – a longitudinal model // Europhysics Letters 102, № 3, 2013 P. 38002 3. Satarić M.V., Tuszyński J.A., Žakula R.B. Kinklike excitations as an energy-transfer mechanism in microtubules // Physical Review E 48, №. 1, 1993 P. 589-597. 4. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. – Наука, 1988 312 стр.
Материалы доклада |
