Proprietà emergenti


Un sistema aperto e uno chiuso

Nel modello peso la figura del "rombo aperto", distinta da quella di "rombo" per la rimozione di una unità in posizione apicale, tende a muoversi e a cambiare la sua distanza dalla posizione iniziale del baricentro (x=127.9999; y=128.6276) in misura maggiore rispetto al ''rombo'' (sia in termini quantitativi assoluti che in termini cinetici).
Prima di poter parlare di situazione quasi stazionaria dei valori della distanza, devono passare circa 200000 passi di simulazione.
Il baricentro del rombo_aperto non rimane stabile rispetto alla sua posizione iniziale, anche se rimane piuttosto stabile nello spazio di simulazione tra le coordinate di 100-140.
Nella simulazione del movimento del baricentro del rombo notiamo che la distanza dalla posizione del baricentro iniziale (x=128; y=128.4998) cambia di poco e che, a differenza della figura aperta, quello che differisce maggiormente è il minor numero di passi necessario per arrivare ad una situazione quasi stazionaria.
Un altro diverso comportamento tra i due sistemi è dovuto alla posizione del baricentro del rombo nello spazio di simulazione, infatti il baricentro rimane piuttosto fermo ed oscilla tra le coordinate 120-140.
Se si analizza l'andamento della distanza tra il baricentro del rombo e del rombo aperto si può stabilire che il numero di passi (circa 120000) necessario per arrivare ad avere una situazione più o meno stazionaria dei valori della distanza tra le curve è dovuto al tempo necessario affinchè vengano evidenziate le proprietà del sistema chiuso.
In un primo momento la distanza tra le due curve è infatti minore perchè l'andamento delle coordinate del rombo e del rombo aperto sono simili, mentre in un secondo momento differiscono fino ad arrivare ad una distanza di 28.
Se si analizza la figura del rombo aperto nel modello temp, risulta che esso, avendo due estremità libere, tende a muoversi e a cambiare la sua distanza dalla posizione del baricentro iniziale (x=128; y=128) maggiormente rispetto al rombo, che raggiunge una posizione di quasi stazionarietà dopo circa 110000.
Nella simulazione del rombo si nota che la distanza dalla posizione del baricentro iniziale (x=128; y=128) cambia di poco e che non è facile parlare di posizione stazionaria in quanto non si hanno grandi discostamenti dalla posizione iniziale (128; 128).
Un importante comportamento diverso tra i due sistemi, aperto e chiuso, è dovuto alla posizione del baricentro del rombo nello spazio di simulazione; si nota infatti che questo rimane fermo oscillando di una piccola quantità. L'andamento della curva che rappresenta la distanza tra il rombo e il rombo aperto, mette in luce che la distanza tra le due curve è inferiore rispetto al modello precedente e che questa varia maggiormente per il fatto che il rombo rimane quasi costante, mentre il rombo aperto si muove più liberamente in quanto non risente di vincoli cioè dell'estremità.

Stringhe corte e stringhe lunghe

Essendo costituite da un numero minore di basi, le stringhe più corte hanno una libertà di movimento molto maggiore; la lunghezza della traiettoria percorsa dalle estremità è, infatti, pressochè identica a quella che le molecole da 146 basi effettuano nel doppio del tempo.
Il sistema risulta coerente con le condizioni iniziali che sono state imposte.
Lo spazio Le, percorso da ciascun tipo di estremità è infatti direttamente proporzionale alla proprietà di movimento loro assegnata.
La mobilità del sistema in questione non permette di definire una vera e propria persistence length comune a stringhe di tale lunghezza; si calcola la PL come media dei valori assunti dalla distanza end-to-end ogni 100000 passi, ma risulta che:

  • indipendentemente dalle estremità considerate, non esiste un valore comune di PL;

  • la PL calcolata più volte sulla stessa stringa può assumere valori che variano, rispetto alla lunghezza iniziale del filamento in un intervallo troppo ampio per poter descrivere uno stato stazionario

  • I risultati emersi dalle simulazioni delle molecole con 20 basi, evidenziano, quindi, un comportamento che non permette di parlare di una reale influenza della tipologia dei monomeri terminali sul movimento globale del filamento; a differenza delle stringhe da 146 basi, non abbiamo potuto quindi riscontrare delle proprietà caratterizzanti ciascuna stringa.
    La qualità delle estremità gioca quindi un ruolo significativo in sistemi con maggiore stabilità, mentre ha un ruolo meno importante in sistemi meno vincolati e quindi più liberi.
    L'emergenza delle proprietà legate alle estremità richiede quindi una complessità minima. Al di sotto di questa lunghezza la proprietà ''effetto di estremità'' non compare.

    Un sistema simmetrico e uno asimmetrico

    L'asimmetria del sistema del modello peso, rispetto alla simmetria del modello temp serve per poter studiare la dinamica del nostro sistema: le proprietà intrinsiche risultano le stesse, cambia però il tempo necessario per evidenziarle.
    Se si analizza l'andamento del grafico della distanza tra i punti del baricentro tra la figura del rombo e del rombo_aperto si può osservare che l'andamento delle curve fino a circa 100000 passi è diverso in quanto in peso non c'è simmetria, mentre successivamente l'andamento tende ad essere più simile, anche se è diverso il tempo necessario per raggiungere una posizione quasi stazionaria.

    Ultimo aggiornamento: 29 settembre 2003

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