Curvature-driven positioning of Turing patterns in phase-separating curved membranes.
Curvature-driven positioning of Turing patterns in phase-separating curved membranes.
复制标题
相分离弯曲膜中图灵图案的曲率驱动定位。
作者：
Vandin G
我们引入了一个新的有限差分格式来研究嵌入在相分离弯曲膜上的两种激活剂-抑制剂系统的图灵模式的动力学，例如模拟脂质双层。我们发现，底层的二元流体可以强烈影响随后的图灵模式的动态和稳态特性。此外，几何形状起着关键作用，因为足够大的局部膜曲率既可以阻止脂质结构域的粗化，又可以将图案选择性地定位在局部曲率高或小的区域。我们观察到的物理现象是由于图灵分量的扩散率和局部膜组成之间的最小耦合造成的。虽然我们的研究本质上是理论性的，但它可以提供一个框架，在该框架内解决相互作用的膜蛋白系统中的细胞内模式形成。
We introduce a new finite difference scheme to study the dynamics of Turing patterns of a two-species activator–inhibitor system embedded on a phase-separating curved membrane, modelling for instance a lipid bilayer. We show that the underlying binary fluid can strongly affect both the dynamical and the steady state properties of the ensuing Turing patterns. Furthermore, geometry plays a key role, as a large enough local membrane curvature can both arrest the coarsening of the lipid domains and position the patterns selectively at areas of high or small local curvature. The physical phenomena we observe are due to a minimal coupling, between the diffusivity of the Turing components and the local membrane composition. While our study is theoretical in nature, it can provide a framework within which to address intracellular pattern formation in systems of interacting membrane proteins.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1088/0953-8984/23/28/284103
发表时间：
2011-07
期刊：
Journal of Physics: Condensed Matter
影响因子：
--
作者：
T. Taniguchi;M. Yanagisawa;M. Imai
通讯作者：
T. Taniguchi;M. Yanagisawa;M. Imai
弹簧动力学修正的二十面体网格的优化
影响因子：
4.1
作者：
H. Tomita;M. Satoh;Koji Goto
通讯作者：
Koji Goto
非平衡生物膜中的微相分离。
影响因子：
8.6
作者：
P. Sens;M. S. Turner
通讯作者：
M. S. Turner
影响因子：
7.5
作者：
Bement, William M.;von Dassow, George
通讯作者：
von Dassow, George
脂质膜问题的模型答案。
影响因子：
7.2
作者：
O. Mouritsen
通讯作者：
O. Mouritsen