Μελέτη μηχανισμών μεταφοράς μεσοσκοπικών σωματιδίων σε ασύμμετρα περιοδικά δυναμικά και περιβάλλον εκτός θερμοδυναμικής ισορροπίας

Abstract

ΜΟΝΤΕΛΛΟΠΟΙΟΥΜΕ ΤΗΝ ΝΤΕΤΕΡΜΙΝΙΣΤΙΚΗ ΚΑΙ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΣΗΜΕΙΑΚΟΥ ΣΩΜΑΤΙΟΥ ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΣΕ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΑΣΥΜΜΕΤΡΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΘΕΩΡΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΜΠΡΑΟΥΝΙΑΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΙΑΣ ΑΚΑΜΠΤΗΣ ΡΑΒΔΟΥ ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΕΓΧΡΩΜΟΥ ΔΙΧΟΤΟΜΙΚΟΥ ΚΑΙ ΓΚΑΟΥΣΙΑΝΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ. ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΟΥ ΔΙΧΟΤΟΜΙΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΝΤΑΙ ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΕΠΑΓΕΤΑΙ ΛΟΓΩ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΕΩΝ ΚΑΙ ΔΕΙΧΝΕΤΑΙ Η ΑΝΑΣΤΡΟΦΗ ΤΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΩΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΟΥ ΜΗΚΟΥΣ ΤΗΣ ΡΑΒΔΟΥ. ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΑΝΑΣΤΡΟΦΗΣ ΠΟΥ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΕΤΑΙ ΚΑΙ ΜΕΣΩ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΩΝ ΚΑΙ ΓΙΑ ΤΑ ΔΥΟ ΕΙΔΗ ΘΟΡΥΒΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΔΩΣΕΙ ΜΙΑ ΠΙΘΑΝΗ ΕΞΗΓΗΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΙΘΕΤΗΣ ΠΡΩΤΕΙΝΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ, ΤΗΣ ΚΙΝΕΣΙΝΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΥΝΕΙΝΗΣ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ.

WE MODEL POINT-PARTICLE AND EXTENDED OBJECT STOCHASTIC AND DETERMINISTIC MOTION ON A PERIODIC NON-SYMMETRIC SUBSTRATE BY CONSIDERING THE BROWNIAN DYNAMICS OF A RIGID ROD IN THE PRESENCE OF DICHOTOMOUS AND COLOURED GAUSSIAN NOISE.WE CALCULATE ANALYTICALLY THE CURRENT INDUCED BY THE NONEQUILIBRIUM FLUCTUATIONS AND SHOW THAT IT CHANGES SIGN DEPENDING ON THE ROD LENGTH (DICHOTOMOUS NOISE). THE EFFECT OF CURRENT REVERSAL WHICH IS ALSO CONFIRMED THROUGH STOCHASTIC SIMULATIONS FOR BOTH CASES OF DICHOTOMOU AND COLOURED GAUSSIAN NOISE CAN PROVIDE A POSSIBLE EXPLANATION FOR PROTEIN MOTION IN OPPOSITE DIRECTIONS (KINESIN AND DYNEIN) ON A MICROTUBULE.