Русская версия English version   
Том 9   Выпуск 2   Год 2014
Компьютерное моделирование процесса самоорганизации бактериальной системы белков MinCDE

Витвицкий А.А.

Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия

vitvit@ssd.sscc.ru

Аннотация. Система белков MinCDE присутствует в бактериях Escherichia coli и некоторых других видах. В естественных условиях MinCDE предотвращает неправильное деление бактериальной клетки. В лабораторных экспериментах MinCDE образует движущиеся белковые волны и некоторые другие пространственно-временные паттерны. Точные механизмы этого процесса самоорганизации до сих пор неясны, однако недавно было сделано предположение, которое гласит, что самоорганизация в системе MinCDE возникает в результате двух противоположных механизмов: коллективное привлечение белков MinD на мембрану и их открепление от мембраны в результате гидролиза АТФ, ускоряющееся за счет механизма быстрого пересвязывания белков MinE со свободными MinD. Основываясь на этом предположении, мы разработали клеточно-автоматную модель процесса самоорганизации белков MinCDE. В результате компьютерного моделирования был получен график концентрации белков в движущейся волне, образованной белками MinDE, который качественно соответствует аналогичным графикам, полученным из результатов лабораторных экспериментов. Кроме того, визуальная картина процесса моделирования, отражающая распространение белковых волн и спиралей, также схожа со снимками, полученными при помощи покадровой микроскопии в лабораторных условиях.

Ключевые слова: система MinCDE, деление клетки, Escherichia coli, самоорганизация, клеточные автоматы, компьютерное моделирование.

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2014;9(2):453-463
doi: 10.17537/2014.9.453
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2021