بررسی حرکت موتور پروتئین کاینزین
Abstract
سلول ها برای زنده ماندن خود احتیاج به جابجایی مواد مختلف در داخل خود دارند. این سلول ها از پروتئین های متفاوتی که دارای عملکرد های متنوع و ساختار شیمیایی مختلف هستند، تشکیل یافته اند. یکی از مهم ترین ویژگی های سیستم های زنده، غیر تعادلی بودن آن ها است. در چندین سال گذشته توجه زیادی به مطالعه ی ویژگی های سیستم های غیر تعادلی زیستی از قبیل موتورهای پروتئینی شده است. موتور پروتئین ها ماشین های مولکولی هستند که انرژی آزاد شده از واکنش هیدرولیز atp را به صورت مستقیم به کار مکانیکی برای تحرک پذیری خود استفاده می کنند. موتور پروتئین ها ماشین های کارنوی مینیاتوری نیستند که با استفاده از گرادیان دمایی درون سلول حرکت کنند. می توان گفت که موتور پروتئین ها برای حرکت خود از ساز و کار دیگری استفاده می کنند که هدف اصلی این پایان نامه است. با پیشرفت روز افزون تکنیک های آزمایشگاهی مانند استفاده از انبرک نوری، روش تصویر برداری میدان تیره و تصویر برداری فلورسانسی، امروزه دانشمندان می توانند به مشاهده حرکت این موتور پروتئین ها بر روی مسیر حرکتشان بپردازند. با استفاده از این تکنیک ها و نتایجی که برای سرعت کاینزین بر حسب نیرو یا سرعت بر حسب غلظت atp در آزمایشگاه به دست آمده است، مدل های مختلفی برای توصیف این رفتارها ارائه شده است. از جمله این مدل ها می توان به مدل های چرخ دنده ی گرمایی و چرخ دنده ی هم دما اشاره نمود. در این پایان نامه با استفاده از شبیه سازی مونت کارلوی دینامیکی و الگوریتم گیلسپی درستی نتایج حاصل از این مدل ها و نتایج آزمایشگاهی در مورد سرعت کاینزین بر حسب نیرو را بررسی می کنیم و در پایان به مقایسه نتایج حاصل از این مدل ها برای سرعت موتور بر حسب نیرو و سرعت بر حسب غلظت atp می پردازیم.