Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2501.04862v1

帮助 | 高级搜索

物理学 > 生物物理

arXiv:2501.04862v1 (physics)
[提交于 2025年1月8日 ]

标题: 通用准粒子动力学控制细胞死亡决定

标题: Universal quasi-particle kinetics control the cell death decision

Authors:Felix Meige, Lina Hellwig, Harald Stachelscheid, Philipp Mergenthaler, Steffen Rulands
摘要: 理解波动如何在空间尺度上传播是理解从湍流到临界现象等无生命物质的核心。与物理系统不同,生物系统被组织成在离散空间尺度上的层次化过程:它们是分隔的。在这里,我们展示了随机系统的动态分隔导致了出现类似准粒子的动力学,这些动力学被细胞用于执行关键的生物功能。具体来说,我们推导出一个一般理论,该理论预测无论系统细节如何,都会出现单一自由度。我们得到了描述其独特动力学特性的运动方程和响应。我们通过实验展示了准粒子动力学在细胞决定是否自杀(凋亡)中的生物学相关性。使用荧光显微镜,我们显示细胞对凋亡刺激的响应表现出类似准粒子的动力学,这些动力学为细胞应激信号建立了低通滤波器。通过强调细胞如何操控噪声和信号在空间尺度上的传播,我们的工作揭示了一种新的细胞命运决策机制。
摘要: Understanding how fluctuations propagate across spatial scales is central to our understanding of inanimate matter from turbulence to critical phenomena. In contrast to physical systems, biological systems are organized into a hierarchy of processes on a discrete set of spatial scales: they are compartmentalized. Here, we show that dynamic compartmentalization of stochastic systems leads to emergent, quasi-particle-like kinetics which are used by cells to perform key biological functions. Specifically, we derive a general theory that predicts the emergence of a single degree of freedom irrespective of system specifics. We obtain equations of motion and response characterising its unique kinetic properties. We experimentally demonstrate the biological relevance of quasi-particle kinetics in the decision of cells to commit suicide (apoptosis). Using fluorescent microscopy, we show that the response of cells to apoptotic stimuli exhibits quasi-particle like kinetics which establish a low-pass filter for cellular stress signals. By highlighting that cells manipulate how noise and signals propagate across spatial scales, our work reveals a new mechanism of cell fate decision-making.
主题: 生物物理 (physics.bio-ph) ; 统计力学 (cond-mat.stat-mech); 细胞行为 (q-bio.CB)
MSC 类: 92C05
引用方式: arXiv:2501.04862 [physics.bio-ph]
  (或者 arXiv:2501.04862v1 [physics.bio-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.04862
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Steffen Rulands Prof. Dr. [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 1 月 8 日 22:25:18 UTC (8,259 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
physics.bio-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-01
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.stat-mech
physics
q-bio
q-bio.CB

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号