Topological interactions between ring polymers: Implications for chromatin loops

Chromatin looping is a major epigenetic regulatory mechanism in higher eukaryotes. Besides its role in transcriptional regulation, chromatin loops have been proposed to play a pivotal role in the segregation of entire chromosomes. The detailed topological and entropic forces between loops still remain elusive. Here, we quantitatively determine the potential of mean force between the centers of mass of two ring polymers, i.e. loops. We find that the transition from a linear to a ring polymer induces a strong increase in the entropic repulsion between these two polymers. On top, topological interactions such as the non-catenation constraint further reduce the number of accessible conformations of close-by ring polymers by about 50%, resulting in an additional effective repulsion. Furthermore, the transition from linear to ring polymers displays changes in the conformational and structural properties of the system. In fact, ring polymers adopt a markedly more ordered and aligned state than linear ones. The forces and accompanying changes in shape and alignment between ring polymers suggest an important regulatory function of such a topology in biopolymers. We conjecture that dynamic loop formation in chromatin might act as a versatile control mechanism regulating and maintaining different local states of compaction and order.Comment: 12 pages, 11 figures. The article has been accepted by The Journal Of Chemical Physics. After it is published, it will be found at http://jcp.aip.or

Сейсмофациальные модели продуктивных отложений юры Песцового месторождения

Сейсмофациальное моделирование на Песцовом нефтегазовом месторождении выполнено по результатам пространственной сейсморазведки с использованием материалов геофизических исследований скважин и данных исследования керна. Сейсмические структурные и литологические модели позволили уточнить фациальную природу коллекторов юрских отложений, мало изученных и перспективно нефтегазоносных на месторождении. По материалам сейсмогеологического моделирования прослежены контуры палеорусловых отложений, являющиеся на месторождении высокодебитными коллекторами. Тип фаций продуктивных отложений уточнён по данным литофациальных исследований по керну скважин

A simple algorithm for distance estimation without radar and stereo vision based on the bionic principle of bee eyes

Simple navigation algorithms are needed for small autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs). These algorithms can be implemented in a small microprocessor with low power consumption. This will help to reduce the weight of the UAVs computing equipment and to increase the flight range. The proposed algorithm uses only the number of opaque channels (ommatidia in bees) through which a target can be seen by moving an observer from location 1 to 2 toward the target. The distance estimation is given relative to the distance between locations 1 and 2. The simple scheme of an appositional compound eye to develop calculation formula is proposed. The distance estimation error analysis shows that it decreases with an increase of the total number of opaque channels to a certain limit. An acceptable error of about 2 % is achieved with the angle of view from 3 to 10° when the total number of opaque channels is 21600

Система контроля качества производства кабельных изделий

Разработана виртуальная панель, отображающая в реальном масштабе времени весь технологический процесс изготовления кабельных изделий. Предусмотрена возможность контроля любого конкретного параметра кабеля при помощи многооконного режима. В программном обеспечении применена нечеткая логика, позволяющая отслеживать нарушения производственного процесса и корректировать действия оператора

Об источниках вещества золоторудных месторождений и их водных потоков рассеяния

На основе сопоставления разностей кларков рудовмещающих пород с кларками гранитов установлено, что в золоторудных месторождениях и их водных потоках встречаются только те элементы, для которых эта разность положительна. Высокая корреляция значений этих разностей с аномальными содержаниями элементов в рудах и водных потоках рассеяния показывает, что источником этих элементов являются вмещающие горные породы. Наличие в структуре всех изученных месторождений полей гранитизации показывает, что извлечение элементов из вмещающих пород происходит в результате их гранитизации. Предполагается, что перенос элементов осуществляется поровыми растворами, а их отложение - в результате неравновесного состояния между поровыми и гравитационными водами

Conformational properties of compact polymers

Monte Carlo simulations of coarse-grained polymers provide a useful tool to deepen the understanding of conformational and statistical properties of polymers both in physical as well as in biological systems. In this study we sample compact conformations on a cubic LxLxL lattice with different occupancy fractions by modifying a recently proposed algorithm. The system sizes studied extend up to N=256000 monomers, going well beyond the limits of older publications on compact polymers. We analyze several conformational properties of these polymers, including segment correlations and screening of excluded volume. Most importantly we propose a scaling law for the end-to-end distance distribution and analyze the moments of this distribution. It shows universality with respect to different occupancy fractions, i.e. system densities. We further analyze the distance distribution between intrachain segments, which turns out to be of great importance for biological experiments. We apply these new findings to the problem of chromatin folding inside interphase nuclei and show that -- although chromatin is in a compacted state -- the classical theory of compact polymers does not explain recent experimental results