Диссертация

Современные исследования в области упаковки хромосом эукариот повысили интерес к складчатой (фрактальной) глобуле, метастабильному состоянию полимерной цепи, впервые описанному около 30 лет назад. Данные о статистических свойствах упаковки генетического материала продемонстрировали, что пространственная организация хромосом с хорошей точностью может быть описана именно моделью складчатой глобулы. В представленной работе разработана модель иерархической конденсации гетерополимера, базирующаяся на теоретических представлениях о формировании складчатой глобулы, которая позволит объяснить особенности тонкой структуры экспериментальных Hi-C карт внутрихромосомных контактов. Предложен качественно новый метод эффективной генерации складчатой глобулы, основанный на случайном блуждании с исключенным объемом с введенным искусственно притяжением блуждателя к собственному следу. Построена обобщающая классическую модель Рауза скейлинговая теория динамики полимерных цепей, находящихся в состоянии с произвольной фрактальной размерностью. Показано, что согласно этой теории движение сегмента складчатой глобулы описывается законом <R2> ̴ t2/5, что согласуется с данными проведенного нами численного моделирования, а также с экспериментальными данными о динамике локусов на хромосомах.