492 ورقة بحثية
توسع هذه المساهمة نظرية ليفشيتز-سليوزوف-واجنر لنمذجة المستحلبات ذات الإمداد المستمر للمادة، كاشفةً عن حركية تجمّع وسلوكيات توزيع حجم القطيرات متميزة في ظل حالة فوق الإشباع المستدام مقارنة بظروف الإمداد الثابت، وهو أمر ذو أهمية بالغة للأنظمة البيولوجية غير المحفوظة مثل التكاثفات الجزيئية الحيوية.
تقترح هذه الورقة توسيعاً لنماذج التجمهر الحالية عبر إضافة عزوم دوران نشطة إلى نظام أحادي البعد، مما يثبت أن هذه العزوم تعزز سرعة وكفاءة انتقال المعلومات أثناء أحداث الدوران مع إدخال خاصية عدم التبادلية، وهي سمة تتوافق مع السلوكيات التكيفية الملحوظة في أسراب الطيور الحقيقية.
تقدم هذه الورقة نظرية تحليلية لتفاعلات ثنائي القطب القسري المكتوم في الأغشية اللزجة، مبرهنةً على أن عبور سافمان يعيد تنظيم ديناميكيات هاميلتون للنظام بشكل جوهري من نظام مجال قريب فعال أحادي البعد إلى نظام مجال بعيد ثنائي الأبعاد متصل بالكامل يتميز بتدرج تجميع عالمي في الأوقات المتأخرة.
يطور هذا البحث إطاراً هاميلتونياً لوصف تفاعلات ثنائيات القطب النشطة في الأغشية السائلة غير القابلة للانضغاط، موضحاً كيف يحدد الحجب الهيدروديناميكي من طبقة تحتية لزجة ما إذا كانت هذه الجسيمات ستخضع لتكتل سريع أو ستشكل تكوينات مستقرة غير متجمعة.
تُظهر هذه الدراسة، باستخدام نموذج قائم على الوكلاء، أن التكدس الميتوكوندري وما يتبعه من تورم محوري مدفوعان بالتفاعل بين شكل العضيات، والخصائص الميكانيكية، وديناميكيات الانشطار والاندماج، والتي تحدد كيفية تنقل الميتوكوندريا داخل البيئات المحورية المزدحمة.
تجمع هذه الورقة بين تجارب محاكية حيويًا على المستوى العياني، والمحاكاة، والنماذج التحليلية لتثبت أن القوة ثنائية القطب المغناطيسية المفرطة تسبب انتقال البكتيريا المحبة للمغناطيس من السباحة الفعالة إلى حالات التكتل، مما يضع حداً فيزيائياً أعلى لحجم بوصلاتها المغناطيسية.
تقدم هذه الورقة نموذجاً فيزيائياً حيوياً يوضح أن عدم التجانس المكاني لـ RanGEF بالقرب من الغلاف النووي، والمدفوع بديناميكيات نقله الخاصة، يعزز بشكل حاسم محتوى Ran النووي وينظم كفاءة النقل النووي السيتوبلازمي.
تقدم هذه الورقة إطاراً هيدروديناميكياً يوضح كيف تدفع الإجهادات الانقباضية عملية فصل أطوار الكروماتين المغاير إلى قطرات تبلل الحدود، بينما تولد عمليات النسخ النشطة في الكروماتين الحقيقي تقلبات غير متوازنة تحفز حركات متماسكة بعيدة المدى وتعيد تشكيل التنظيم المكاني للجينوم ديناميكياً.
تقدم هذه الورقة واجهة متكاملة ومرنة داخل برنامج GROMACS تتيح عمليات محاكاة هجينة بين التعلم الآلي والميكانيكا الجزيئية باستخدام إمكانات الشبكات العصبية المدربة بواسطة PyTorch، مما يسهل تطبيقها بسلاسة على الأنظمة الجزيئية الحيوية المتنوعة وسير عمل أخذ العينات المتقدمة.
تضع هذه الورقة إطاراً نظرياً موحداً، باستخدام المعادلات التكاملية غير الخطية وتوصيفات "فوكر-بلانك" مع شروط حدودية من نوع "روبين"، لنمذجة العمليات التحفيزية ذاتية الحفز والوسيطة بالسطح، وتحديد قوانين القياس العالمية التي تحدد ما إذا كانت مثل هذه الأنظمة ستتعرض للانقراض أو النمو الانفجاري.