Estudios recientes han revelado que dentro de las células de levaduras y bacterias, las tasas de difusión de las proteínas de ARN, moléculas complejas que transmiten información importante a través de la célula, se distribuyen en patrones exponenciales característicos. Como resultado, estos patrones se muestranEl mayor grado posible de trastorno, o 'entropía', de todos los posibles procesos de difusión dentro de la célula. En una nueva investigación publicada en EPJ B , Yuichi Itto, del Instituto de Tecnología de Aichi en Japón, explora este comportamiento aún más al acercarse para estudiar las fluctuaciones locales en las tasas de difusión de las proteínas de ARN. Al asociar estas tasas de difusión a pequeña escala con valores variables de tiempo para la entropía, descubre quelas tasas de cambio de entropía en ciertos intervalos de tiempo son mayores en áreas con mayores tasas de difusión de ARN
El trabajo de Itto proporciona nuevos conocimientos sobre los complejos procesos bioquímicos que ocurren dentro de las células. Este trabajo podría permitir a los investigadores establecer restricciones matemáticas más rigurosas sobre la forma en que funcionan. También muestra que la dinámica difusiva del ARN es análoga a la termodinámicacomportamientos en sistemas más grandes. Sus cálculos implican que las diferencias en la entropía variable en el tiempo en diferentes partes de una célula son directamente comparables a las diferencias variables en el tiempo en la temperatura resultante del flujo de calor a través de los sistemas térmicos. Esto deriva estos comportamientos mediante el uso de unserie de ecuaciones matemáticas que relacionan las tasas de difusión de ARN en escalas pequeñas con sus tasas de entropía que varían según la difusión posterior.
Gracias a este enfoque, ahora ha obtenido con éxito los patrones exponenciales característicos de las tasas de difusión de ARN, a partir de las matemáticas básicas. Por primera vez, sus hallazgos respaldan observaciones anteriores de que dentro de las células de levaduras y bacterias, la difusión de ARN representa la distribución máxima posiblede entropía.
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