Математическая биология и биоинформатика
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Импакт-фактор

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Матем. биология и биоинформ.:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Матем. биология и биоинформ., 2020, том 15, выпуск 2, страницы 251–267 (Mi mbb434)  

Математическое моделирование

DNA transformation, cell epigenetic landscape and open complex dynamics in cancer development

[Трансформация ДНК, эпигенетический ландшафт клеток и динамика открытых комплексов в развитии рака]

O. B. Neumarka, Yu. V. Bayandina, Yu. A. Beloglazovab, O. N. Gagarskichb, V. V. Grishkob, A. S. Nikityuka, A. O. Voroninab

a Institute of Continuous Media Mechanics, Ural Branch of RAS, Perm, Russia
b Institute of technical Chemistry of Ural branch RAS, Perm, Russia

Аннотация: Методы статистической термодинамики применены для мезоскопического описания трансформаций ДНК, обусловленных коллективными модами дисторсии (открытыми комплексами) – разрывами водородных связей между комплементарными парами оснований. Описания снованы на сочетании мезоскопических представлений динамики ДНК (модель Пейрара–Бишопа) и полевых представлений (обобщение подхода Гинзбурга–Ландау) для анализа коллективной динамики открытых комплексов в ансамбле ДНК. Динамика коллективных мод связывается с различными сценариями экспрессии генов, соответствующими статистически обоснованному виду неравновесного потенциала (эпигенетическому ландшафту), который отражает статистически установленные закономерности критичности (структурно-скейлинговые переходы) в среде с мезоскопическими дефектами (открытыми комплексами). Принципиальное различие рассматриваемых мезоскопических и полевых представлений обусловлено условиями “термализации”: термическими флуктуациями при инициировании ансамбля конечно-амплитудных мод открытых комплексов в молекуле ДНК (бризеров) и механобиологическими свойствами, обусловленными значениями параметра структурного скейлинга, определяющего взаимодействие в ансамбле открытых комплексов и формирование коллективных мод. Показано, что коллективные моды открытых комплексов имеют природу автомодельных решений (бризеров, автосолитонных мод и диссипативных структур обострения) полученных эволюционных уравнений для соответствующих переменных, характеризующих открытые комплексы. Коллективные моды представляют фазовые координаты соответствующих аттракторов нелинейной системы, определяющих различную динамику экспрессии и множественную метастабильность эпигенетического потенциала (диаграммы Хуанга для экспрессии генов). Установлено существование качественно различных сценариев экспрессии, соответствующих динамике нелинейной системы в присутствие установленных аттракторов, которые могут быть ассоциированы с динамикой нормальных и раковых клеток. Показано соответствие установленных сценариев динамики экспрессии данным лазерной интерферометрии прижизненной динамики нормальных и раковых клеток.

Ключевые слова: динамика открытого комплекса, критичность, эпигенетика, лазерная микроскопия, нормальные и раковые клетки.

Финансовая поддержка Номер гранта
Министерство образования и науки Российской Федерации RFMEFI60718X0202


DOI: https://doi.org/10.17537/2020.15.251

Полный текст: PDF файл (1518 kB)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
Материал поступил в редакцию 19.08.2020, 05.10.2020, опубликован 11.11.2020
Язык публикации: английский

Образец цитирования: O. B. Neumark, Yu. V. Bayandin, Yu. A. Beloglazova, O. N. Gagarskich, V. V. Grishko, A. S. Nikityuk, A. O. Voronina, “DNA transformation, cell epigenetic landscape and open complex dynamics in cancer development”, Матем. биология и биоинформ., 15:2 (2020), 251–267

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{NeuBayBel20}
\by O.~B.~Neumark, Yu.~V.~Bayandin, Yu.~A.~Beloglazova, O.~N.~Gagarskich, V.~V.~Grishko, A.~S.~Nikityuk, A.~O.~Voronina
\paper DNA transformation, cell epigenetic landscape and open complex dynamics in cancer development
\jour Матем. биология и биоинформ.
\yr 2020
\vol 15
\issue 2
\pages 251--267
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/mbb434}
\crossref{https://doi.org/10.17537/2020.15.251}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/mbb434
  • http://mi.mathnet.ru/rus/mbb/v15/i2/p251

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Просмотров:
    Эта страница:14
    Полный текст:7
    Литература:1
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2021