Facing the environment: hydrodynamics and confinement modulate molecular motors dynamics
[spa] El objetivo de esta tesis es la caracterización de la interacción entre la dinámica interna de los motores y el entorno en que los motores moleculares se mueven. Hemos caracterizado dos escenarios diferentes para los cuales las propiedades locales del fluido afectan significativamente a la din...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/53866 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/53866 http://hdl.handle.net/10803/133402 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Molècules Hidrodinàmica Dinàmica molecular Citoplasma Motors Molecules Hydrodynamics Molecular dynamics Cytoplasm Engines |
| Sumario: | [spa] El objetivo de esta tesis es la caracterización de la interacción entre la dinámica interna de los motores y el entorno en que los motores moleculares se mueven. Hemos caracterizado dos escenarios diferentes para los cuales las propiedades locales del fluido afectan significativamente a la dinámica general de los motores. Como primer caso hemos estudiado la dinámica de varios motores moleculares que se desplazan a lo largo de un filamento común. Mientras se desplazan, los motores moleculares generan flujos citoplasmáticos locales que afectan el estado local del fluido. Por lo tanto la dinámica interna de los motores moleculares se ve afectada por el acoplamiento hidrodinámico entre los motores. Hemos caracterizado el acoplamiento hidrodinámico entre motores moleculares en dos escenarios diferentes. Por un lado hemos encontrado que el acoplamiento hidrodinámico entre motores proporcionados por el citoplasma puede afectar fuertemente a su velocidad global. Las variaciones locales en la densidad de motores pueden crecer y llevar a la formación de clusters que aceleran la velocidad de los motores y que conducen a la aparición de estructuras estables. Cuando varios motores están empujando una carga común, la naturaleza fluida de la membrana que envuelve la carga proporciona un acoplamiento hidrodinámico adicional entre los motores. En este escenario, hemos observado que el acoplamiento hidrodinámico entre los motores que tiran en direcciones opuestas, puede conducir a la ruptura de la simetría así como la biestabilidad incluso para tamaños de sistemas comparables con situaciones biológicas relevantes. Por lo tanto, las interacciones hidrodinámicas representan una alternativa para el control de la dinámica de la carga. Como segundo caso hemos estudiado la dinámica de un motor molecular singlo en movimiento en un fluido intrínsecamente inhomogéneo en el cual, la inhomogeneidad del líquido se induce por la presencia de confinamientos geométricos. Si el espacio local disponible varia, surgen fuerzas adicionales de la naturaleza entrópica. La interacción entre el movimiento a saltos del motor y la modulación en el confinamiento puede conducir a nuevos regímenes dinámicos, distintos de los que ocurren en el caso de partículas bajo fuerzas constantes o motores moleculares desplazando en un entorno homogéneo. |
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