?
Universal features of cell polarization processes.
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment. 2009. P. P02019.
Cell polarization plays a central role in the development of complex
organisms. It has been recently shown that cell polarization may follow from
the proximity to a phase separation instability in a bistable network of chemical
reactions. An example which has been thoroughly studied is the formation of
signaling domains during eukaryotic chemotaxis. In this case, the process of
domain growth may be described by the use of a constrained time-dependent
Landau–Ginzburg equation, admitting scale-invariant solutions `a la Lifshitz and
Slyozov. The constraint results here from a mechanism of fast cycling of molecules
between a cytosolic, inactive state and a membrane-bound, active state, which
dynamically tunes the chemical potential for membrane binding to a value
corresponding to the coexistence of different phases on the cell membrane. We
provide here a universal description of this process both in the presence and
in the absence of a gradient in the external activation field. Universal power
laws are derived for the time needed for the cell to polarize in a chemotactic
gradient, and for the value of the smallest detectable gradient. We also describe
a concrete realization of our scheme based on the analysis of available biochemical
and biophysical data.
Priority areas:
mathematics
Language:
English
Kolokolov I., Lebedev V., Gamba A. et al., Physical Review Letters 2007 Vol. 99 P. 158101-1-158101-4
Eukaryotic cells possess a sensible chemical compass allowing them to orient toward sources of soluble chemicals. The extracellular chemical signal triggers separation of the cell membrane into two domains populated by different phospholipid molecules and oriented along the signal anisotropy. We propose a theory of this polarization process, which is articulated into subsequent stages of ...
Added: February 10, 2017
Averbukh E. L., Kurkina O. E., Kurkin A. A., Экологические системы и приборы 2012 № 11 С. 3-9
Исследованы эффекты трансформации топографических захваченных волн над цилиндрическим шельфом на горизонтально изменчивом вдольбереговом течении. Проанализировано решение краевой задачи, построены дисперсионные диаграммы и поперечная к берегу структура краевых волн для различных волновых мод. Рассматривается вопрос об изменении параметров пленок поверхностно-активных веществ с учетом вдольберегового течения в поле краевых волн в шельфовой зоне океана. ...
Added: October 8, 2012
Petrukhin N., Pelinovsky E., Талипова Т. Г., Izvestia, Atmospheric and Oceanic Physic 2012 Vol. 48 No. 2 P. 169-173
Using the linear theory of waves in a compressible atmosphere located in a gravitational field, we found a family of sound speed profiles for which the wavefield can be represented by a traveling wave with no reflection. The vertical flux of wave energy on these nonreflected profiles is retained, which proves that the energy transfer ...
Added: November 27, 2012
М. : МАКС Пресс, 2013
В 2013 году Московский университет проводит очередной, крупнейший в Евразии Международный молодежный научный форум, центральным мероприятием которого является юбилейная, XX молодежная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых.
Сопредседателями организационного комитета Форума являются ректор Московского университета, вице-президент РАН, академик РАН В.А.Садовничий и Министр образования и науки Российской Федерации Д.В. Ливанов. Проведению Форума традиционно оказывают поддержку Исполком ...
Added: April 16, 2015
Shestakova A., Буторина А., Ossadtchi A. et al., Экспериментальная психология 2012 Т. 5 № 2 С. 119-134
Статья посвящена методу магнитоэнцефалографии (МЭГ) и его применению в когнитивных исследованиях. МЭГ – одна из современных технологий нейроимиджинга. Данный метод обладает уникальными характеристиками, позволяющими с высокой точностью локализовать источники активности нейронных популяций коры головного мозга человека в пространстве и времени. Наряду с исследованиями базовых сенсорных и моторных функций мозга, МЭГ является незаменимым инструментом исследования динамики ...
Added: October 23, 2014
М. : Инконсалт К, 2016
В сборнике собраны тезисы докладов участников Второго Всероссийского научного форума «Наука будущего — наука молодых», организованного Министер- ством образования и науки Российской Федерации (20 сентября — 23 сентября 2016 года, г. Казань).
Участники форума — ученые с мировым именем, ведущие молодые ученые, студенты-победители конкурса научно-исследовательских работ студентов (НИРС). ...
Added: September 22, 2016
Каз. : СМУиС, 2013
Вторая Всероссийская молодежная научная Интернет-конференция «Грани науки» проводится Казанским (Приволжским) федеральным университетом, Советом молодых ученых и специалистов города Казани (http://kznscience.ru) и Комитетом по делам детей и молодежи Исполкома Казани. ...
Added: July 7, 2016
Казарян М., Yakushkina T., Саакян Д., Компьютерные исследования и моделирование 2015 Т. 7 № 6 С. 1269-1278
Crow Kimura model is one an of the famous models of population genetics. We consider the Crow-Kimura
model of evolutionary dynamics on the two dimensional fitness landscape with a single peak. We deduce exact
solution for the dynamics. ...
Added: March 18, 2015
Tamm M., Valba O. V., Nechaev S., Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 2011 Vol. 44 P. 195001
A new statistical approach to alignment (finding the longest common subsequence) of two random RNA-type sequences is proposed. We have constructed a generalized ‘dynamic programming’ algorithm for finding the extreme value of the free energy of two noncoding RNAs. In our procedure, we take into account the binding free energy of two random heteropolymer chains ...
Added: November 19, 2013
Filimonov D., Голубев С. С., Кудеяров Ю. А. et al., Законодательная и прикладная метрология 2013 Т. 124 № 1 С. 10-15
Рассмотрены методы, основанные на вычислении условных вероятностей, с помощью которых оцениваются вероятности ошибок 1-го и 2-го рода при иммунохроматографическом анализе. Приводятся три метода оценки таких ошибок: аналитический, численный и метод косвенных измерений. В предположении, что имеют дело только со случайной составляющей погрешности измерений, получен график зависимости вероятности ложного срабатывания от концентрации анализируемого вещества. ...
Added: November 14, 2013
Averbukh E. L., Kurkina O. E., Kurkin A. A. et al., Экологические системы и приборы 2012 № 10 С. 63-72
Рассматривается распространение и трансформация уединенных внутренних волн и их поверхностные проявления без учета и с учетом вращения Земли в рамках уравнений Гарднера и Гарднера – Островского в горизонтально-однородном и неоднородном (как по плотности, так и по глубине) стратифицированном бассейне. Динамика пленок поверхностно активных веществ в поле внутренних волн была промоделирована на основе уравнения баланса поверхностной ...
Added: October 8, 2012
Пермь : Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2014
В сборнике собраны статьи студентов и молодых ученых ПГНИУ, отражающие результаты научных исследований, выполняемых на базе университета. Статьи посвящены актуальным проблемам изучения естественных и гуманитарных наук.
Сборник издается по итогам конкурса научно-исследовательских работ студентов ПГНИУ (апрель – ноябрь 2014 г.), в котором принимали участие все факультеты университета. ...
Added: December 30, 2014
М. : Энциклопедия, Инфра-М, 2017
The New Russian Encyclopedia is a fundamental reference publication in 18 volumes that characterizes nature, population, economy, history, science, art, technology and other important aspects. Contains about 60,000 articles, about 30,000 biographies, about 15,000 color illustrations, maps, charts, diagrams, tables. Leaves since 2003. ...
Added: October 29, 2018
Filimonov D., Голубев С. С., Зеленкова М. В. et al., Метрология. Ежемесячное приложение к научно-техническому журналу «Измерительная техника» 2012 № 11 С. 6-23
Отмечается, что из-за несовершенства тест-систем иммунохроматографического анализа всегда имеется вероятность принятия неверного решения по его результатам. Количественной мерой принятия такого решения является его вероятность. В статье рассмотрены методы, основанные на вычислении условных вероятностей, с помощью которых оцениваются вероятности ошибок 1го и 2го рода при иммунохроматографическом анализе. Приводятся три метода оценки таких ошибок: аналитический, численный и ...
Added: November 14, 2013
М. : Энциклопедия, Инфра-М, 2018
The New Russian Encyclopedia is a fundamental reference publication in 18 volumes that characterizes nature, population, economy, history, science, art, technology and other important aspects. Contains about 60,000 articles, about 30,000 biographies, about 15,000 color illustrations, maps, charts, diagrams, tables. Leaves since 2003. ...
Added: October 26, 2018
М. : Энциклопедия, Инфра-М, 2017
The New Russian Encyclopedia is a fundamental reference publication in 18 volumes that characterizes nature, population, economy, history, science, art, technology and other important aspects. Contains about 60,000 articles, about 30,000 biographies, about 15,000 color illustrations, maps, charts, diagrams, tables. Leaves since 2003. ...
Added: October 31, 2018
М. : Энциклопедия, Инфра-М, 2018
The New Russian Encyclopedia is a fundamental reference publication in 18 volumes that characterizes nature, population, economy, history, science, art, technology and other important aspects. Contains about 60,000 articles, about 30,000 biographies, about 15,000 color illustrations, maps, charts, diagrams, tables. Leaves since 2003. ...
Added: October 28, 2018
Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, 2014
В докладах конференции рассмотрены проблемы рентгеновской кристаллооптики, многослойной оптики для рентгеновского и экстремального ультрафиолетового диапазона, технологии изготовления элементов рентгеновской оптики, применения рентгеновской оптики для исследования микро- и наноструктур, рентгеновской литографии, рентгеновской микроскопии и томографии, новых методы исследования микро- и наноструктур с использованием синхротронных и лабораторных источников рентгеновского излучения. ...
Added: November 30, 2015
Valba O. V., Nechaev S., Tamm M., Журнал экспериментальной и теоретической физики 2012 Т. 141 С. 399
В данной работе предлагается новый статистический подход для решения задачи сравнения (``выравнивания'') двух последовательностей РНК. Данная проблема рассматривается с точки зрения связывания двух взаимодействующих полимеров, имеющих сложную иерархическую кактусообразную структуру характерную для молекул РНК. Выравнивание двух последовательностей характерезуется числом совпадающих и несовпадающих букв, а также числом пропусков (\glqq делеций\grqq). Для каждого выравнивания определяется \glqq весовая ...
Added: November 19, 2013
Kurkina O. E., Talipova T., Natural Hazards and Earth System Sciences 2011 Vol. 11 No. 3 P. 981-986
The generation of huge amplitude internal waves by the barotropic tide in the Barents Sea at high latitudes is examined using the numerical model of the Euler 2D equations for incompressible stratified fluid. The considered area is located between the Spitsbergen (Svalbard) Island and the Franz-VictoriaTrough as cross-section of 350 km length. There are two ...
Added: November 23, 2012
O. Kurkina, T. Talipova, E. Pelinovsky et al., Journal of Coastal Research 2011 No. SI64 P. 2042-2047
The geographical and seasonal distributions of kinematic and nonlinear parametersof long internal waves obtained on a base of GDEM climatology in the Baltic Sea region are examined. The considered parameters (phase speed of long internal wave, dispersion, quadratic and cubicnonlinearity parameters) of the weakly-nonlinear Korteweg-de Vries-type models (in particular, Gardner model), can be used for ...
Added: October 11, 2012
Valba O. V., Nechaev S., Tamm M., Химическая физика 2012 Т. 31 С. 23
В работе определяется свободная энергия связывания двух молекул РНК и обсуждаются такие ста тистические свойства, как флуктуации средней энергии связывания двух молекул РНК и распреде ление длин петель в образованной структуре. Анализ зависимости удельной свободной энергии комплекса двух длинных случайных молекул РНК от числа с типов нуклеотидов позволил выдви нуть гипотезу о выделенной роли используемого ...
Added: November 19, 2013
М. : Энциклопедия, Инфра-М, 2017
The New Russian Encyclopedia is a fundamental reference publication in 18 volumes that characterizes nature, population, economy, history, science, art, technology and other important aspects. Contains about 60,000 articles, about 30,000 biographies, about 15,000 color illustrations, maps, charts, diagrams, tables. Leaves since 2003. ...
Added: October 29, 2018
Beloussov L. V., Logvenkov S. A., Stein A., Fluid Dynamics 2015 Vol. 50 No. 1 P. 1-11
A continuum model of the embryonic epithelial tissue with account for the active deformations and rearrangements of the cells is proposed. The stress tensor is represented as the sum of the stresses undergone by the cell directly and the tensor of active stresses that arise owing to contracting cellular protrusions anchored on the surface of ...
Added: January 25, 2015