其中 β = 1/k BT 。TUR 对波动系统的精度设定了基本限制,因此很自然地会通过马达与相应 TUR 的饱和程度来表征马达的效率。31 即使马达在无负载的情况下旋转,这种效率测量也是有意义的。在这种情况下,以每单位能量输入的功来衡量的热力学效率必然会消失,因为没有负载就没有功。相比之下,我们讨论的效率衡量的是马达产生定向运动的效率,即使在没有负载的情况下也会发生定向运动。关于 TUR 的大部分文献都涉及相对低维的模型和系统。在这里,我们展示了如何将人工分子马达的高维粒子模型与分子动力学模拟结合使用,以与 TUR 进行直接比较,并解释如何将其用于研究分子马达。这项工作是对当前研究的补充
通过将惰性示踪粒子 (TP) 嵌入生长中的多细胞球体,可以测量癌细胞 (CC) 上的局部应力。为了使该技术有效,必须阐明 TP 动力学对 CC 的未知影响,以确保 TP 不会大幅改变 CC 上的局部应力。我们利用理论和模拟表明,由 CC 增殖和凋亡产生的自生 (主动) 力使 TP 的动力学远离平衡。在小于 CC 分裂时间的时间尺度上,TP 表现出亚扩散动力学(均方位移 ∆ TP ( t ) ∼ t β TP,β TP < 1),类似于玻璃形成系统。令人惊讶的是,在长期极限下,由于长时间持续定向运动,TP 的运动具有超扩散性(∆ TP ( t ) ∼ t α TP,其中 α TP > 2)。相比之下,CC 的增殖使其运动随机化,导致超扩散行为,α CC 超过 1。最重要的是,α CC 不会受到 TP 的显著影响。我们的预测可以使用体外成像方法来测试,其中可以跟踪 TP 和 CC 的运动。
能够自我维持定向运动的人工系统在开发许多具有挑战性的应用方面具有很高的兴趣,包括医疗和技术应用。在合成生物学的背景下,自下而上地组装这样的系统仍然是一项具有挑战性的任务。在这里,我们通过将光可切换的光合囊泡与脱膜鞭毛相结合,展示了人工光驱动能量模块和运动功能单元的生物相容性和效率,从而在光照时为运动蛋白分子马达提供 ATP。鞭毛推进与其拍打频率相结合,光能触发的 ATP 动态合成使我们能够根据光照控制鞭毛的拍打频率。与不同的生物构件(如生物聚合物和分子马达)相结合的光能功能化囊泡可能有助于自下而上地合成人工细胞,这些细胞能够经历马达驱动的形态变形并以光可控的方式表现出定向运动。
致病性金黄色葡萄球菌利用 IsdH 表面受体主动从人类血红蛋白 (Hb) 中获取铁。血红素提取由受体内的三域单元介导,该单元包含其第二 (N2) 和第三 (N3) NEAT 域,由螺旋连接域连接。提取发生在动态复合体中,其中受体与每个珠蛋白链结合;N2 域与 Hb 紧密结合,而受体内大量的域间运动使其 N3 域能够暂时扭曲珠蛋白的血红素口袋。使用分子模拟结合马尔可夫模型,以及停流实验定量测量血红素转移动力学,我们表明受体内的定向域间运动在提取过程中起着关键作用。N3 域运动的方向性和血红素提取的速率由连接 N2 和连接域的短而灵活的域间系绳内的氨基酸控制。在野生型受体中,源自系链的定向运动使 N3 域能够填充能够扭曲 Hb 口袋的配置,而含有改变的系链的突变受体不太能够采用这些构象异构体并通过间接过程缓慢捕获血红素,其中 Hb 首先将血红素释放到溶剂中。因此,我们的结果表明 IsdH 受体内的域间运动在其能力中起着关键作用
致病性金黄色葡萄球菌利用 IsdH 表面受体主动从人类血红蛋白 (Hb) 中获取铁。血红素提取由受体内的三域单元介导,该单元包含其第二 (N2) 和第三 (N3) NEAT 域,由螺旋连接域连接。提取发生在动态复合体中,其中受体与每个珠蛋白链结合;N2 域与 Hb 紧密结合,而受体内大量的域间运动使其 N3 域能够暂时扭曲珠蛋白的血红素口袋。使用分子模拟结合马尔可夫模型,以及停流实验来定量测量血红素转移动力学,我们表明受体内的定向域间运动在提取过程中起着关键作用。N3 域运动的方向性和血红素提取的速率由连接 N2 和连接域的短而灵活的域间系绳内的氨基酸控制。在野生型受体中,源自系链的定向运动使 N3 域能够填充能够扭曲 Hb 口袋的配置,而含有改变的系链的突变受体不太能够采用这些构象并通过间接过程缓慢捕获血红素,其中 Hb 首先将血红素释放到溶剂中。因此,我们的结果表明 IsdH 受体内的域间运动在其能力中起着关键作用
进入现在引起反应的条件刺激。转弯和收缩是根据白光响应的,这些数据支持了以下假设:调节在头部和尾部部分的再生过程中幸存下来(3)。然而,批评者声称这项研究没有得到很好的控制,他的研究的复制发现了实验组和对照组之间的较小差异(3,4)。提出的对麦康奈尔结果的解释是,电击改变了普兰氏菌对光刺激的生理反应(3)。这可能会使麦康奈尔的结论无效。记忆已显示出各种形式,例如细胞和组织中的代谢差异,改变转录速率,生物电回路和神经元中编码的因素(6)。光性(与光源响应的定向运动有关)条件记忆通过构成其神经系统的物理结构和组织存储在平面主义者中。在平面的人中,眼睛斑点与神经节和腹神经绳仔细协调反应;这些结构直到解剖后五天才发展(7)。由于需要眼睛检测非紫外线波长(例如本研究中选择的红色和绿灯),因此我们专注于记忆被存储和检索为这些神经元结构之间的协调。我们的研究旨在确定再生对plan虫对条件刺激的记忆的影响,并比较原始和再生大脑中的记忆持久性。我们假设,如果平坦的人受到条件避免红光然后进行解剖,那么由于再生过程,这种条件反应的记忆将受到负面影响。我们剖析了最初条件的平面人的一半,以刺激再生过程。解剖后,我们将平面人分为两组,那些是尾巴再生的原始头和那些是再生的头部(原始尾巴),以确定条件响应如何持续持续的后再生后再生。此外,我们假设原始的平面人会比再生的平面人更频繁地表现出学习的厌恶。我们发现,再生和控制平面的人或再生和原始的平帕里亚人之间没有显着差异。这与最近的发现相吻合,表明平面人可以在整个中枢神经系统中存储记忆。