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Tocando em algo que ninguém encontrou Um video clip incomum foi produzido para uma reunião recente dos ex-alunos da física do Instituto Weizmann. Os organizadores do evento se voltaram para o aluno da faculdade Khen Shalem, que mudou de campo para se tornar diretor de documentários (seus documentários premiados incluem On the Road to Tel Aviv e, mais recentemente, The Other Side). Shalem realizou horas de entrevistas com os físicos do Instituto, que em última instância foram condensados ​​a 10 minutos. Os físicos falaram sobre sua pesquisa, bem como sua motivação e o significado da ciência em suas vidas. Em seguida, os músicos Ivri Lider e Johnny Goldstein de The Young Professionals, que foram convidados a entrar na imagem, compuseram música para acompanhar o que os cientistas tinham a dizer. O resultado foi uma música, Touching Something No One Found. Com os cientistas, com um refrão cantado por Ivri Lider. A elaboração do clipe deu origem a uma colaboração fascinante entre pessoas que trabalham em diferentes campos, mas também conduzida por inquérito e curiosidade. A idéia veio de um clipe no YouTube, no qual alguém adicionou música aos provérbios de cientistas famosos entrevistados na TV. Estrelando no clipe, que estreou na reunião da Faculdade de Física de Weizmann, foram: Prof. Israel Bar-Joseph, Dr. Nirit Dudovich, Prof. Avishay Gal-Yam, Prof. Eilam Gross, Prof. Moti Heiblum, Prof. Yosef Nir , O Prof. Yuval Oreg, o Dr. Roee Ozeri, o Dr. Shmuel Rubinstein, o Prof. Igal Talmi e o Prof. Daniel Zajfman. Na reunião, o professor de Dean, Yosef Nir, analisou a história da Faculdade de Física. O Dr. Hagar Landsman, do Departamento de Física de Partículas e Astrofísica, falou sobre sua viagem ao Pólo Sul, onde participa do experimento do IceCube e do Prof. Avishay Gal-Yam , Também do Departamento de Física de Partículas e Astrofísica, abordou a questão: estamos sozinhos no universo. Entre as palestras, os ex-alunos e suas famílias ouviram uma apresentação da cantora Daniela Spector. Prof. Joerg Langowski German Cancer Research Center Dinâmica da cromatina - células vivas, moléculas únicas e simulações computacionais A organização espaciotemporal do DNA na célula é fundamental para sua função na replicação, transcrição e regulação de genes. Nossa pesquisa centra-se em aspectos da organização tridimensional e dinâmica da cromatina, a unidade básica de embalagem do DNA na célula eucariótica. Vou focar aqui os resultados recentes sobre a variabilidade estrutural dos nucleossomos em função da seqüência de DNA, modificações nas histonas e Variantes histonas. Usamos fluorescência de molécula única para caracterizar tais variações estruturais em nucleossomas isolados in vitro e, ao mesmo tempo, prever possíveis dinâmicas estruturais usando dinâmicas moleculares de escala atômica ou grosseira. O papel da acetilação de histonas na estabilidade dos nucleossomas, bem como as transições estruturais internas durante a abertura do nucleossoma, será discutido. Finalmente, serão apresentadas novas técnicas ópticas que permitem a mobilidade de imagens de sondas fluorescentes em células vivas, criando uma imagem em tempo real de acessibilidade , Transporte e ligação de proteínas que atuam sobre o DNA. Prof. Yitzhak Rabin Departamento de Física, Universidade Bar-Ilan Efeito da carga, hidrofobicidade e sequência de aminoácidos na organização de domínios desdobrados de nucleoporins no complexo de poros nucleares Prof. Brochard-Wyart Francoise Institut Curie Migração coletiva de células: papel De rigidez ao substrato Universidade de Baral-Ilha de Michal Wagman Inchaço anômalo de monocamadas de DNA por vapor de água Um experimento recente mostrou que, quando as monocamadas auto-montadas de DNA ou PNA de cadeia simples são expostas ao vapor de água, elas primeiro encolhem e depois incham com o aumento da umidade. Para entender como uma monocamada pode encolher através da absorção de água, introduzimos um modelo de rede de três componentes constituído por polímero, água e vagas. Achamos que, para as densidades de enxertia moderadas, as interações atraentes de monómero-água e monómero-monómero repulsivos, a baixas concentrações de vapor de água, a adsorção de água é acompanhada por aumento da expulsão de vagas e compressão da monocamada. À medida que aumenta a umidade, a adsorção contínua de moléculas de água leva ao inchaço da monocamada. A baixa anomalia de umidade está prevista para desaparecer. Prof. Sam Safran Weizmann Institute of Science Efeitos não lineares e dinâmicos na mecânica celular Efeitos não lineares e dinâmicos na mecânica celular. Shokef (1), D. Ben-Yaakov, J. Yuval e S. SafranDept. Materiais e Interfaces, Instituto Weizmann de Ciência, Israel (1) Endereço atual: Escola de Engenharia Mecânica, Universidade de Tel Aviv, Israel Compreender a resposta fundamental das células biológicas ao estresse mecânico é um importante desafio teórico que pode impactar tanto in vivo quanto sintético biologia. Pesquisas recentes na interface de ciência de materiais físicos e biologia celular mostraram que a regulação de processos celulares, como proliferação, diferenciação e desenvolvimento de tecidos, é controlada pela rigidez elástica das células e seu meio ambiente. Nós discutimos teoricamente como as propriedades não-lineares e dinâmicas de ambas as células e seus substratos influenciam as interações elasticamente mediadas das células contráteis. Dr. Carlos Marques Institut Charles Sadron, UdS - CNRS Bicamada de lipídios sob estresse mecânico e químico: pressão e oxidação do polímero. As bicamadas fluidas se autoensam de soluções de fosfolípidos como membranas molecularmente finas de aproximadamente 5 nm, construindo no reino vivo as paredes de células e organelas celulares. As vesículas de fosfolípidos também podem ser montadas a partir de soluções aquosas que fornecem modelos simples para compreender o comportamento das células e da membrana celular: adesão e fusão, resistência mecânica ou propriedades de transporte. Neste contexto, as vesículas unilamelares gigantes ou GUVs são de particular interesse: podem ser convenientemente preparadas por eletroformação, com tamanhos até cem micrómetros e estudadas por diversos métodos de microscopia óptica e micromanipulação. Aqui, informaremos sobre o nosso recente trabalho sobre abordagens experimentais e teóricas sobre bicamadas lipídicas sob estresse. Consideramos primeiramente a pressão localizada aplicada por uma cadeia de DNA enxertada de extremidade longa a uma vesícula bio-adesiva e, inversamente, as forças de confinamento que a bicamada exerce no polímero. Descreveremos então como o oxigênio singlete, uma espécie de oxigênio reativa, pode induzir mudanças moleculares na bicamada lipídica que afetam suas propriedades físicas. Sr. Ohad Cohen BGU University Active Transport Dr. Kinneret Keren Auto-organização na motilidade baseada em actina Sr. Sela Samin Ben-Gurion Universidade do Negev A interação entre colóides em misturas polares Examinamos a força entre dois colóides carregados imersos em água salgada Misturas próximas à curva de coexistência. Em uma fase inicialmente pobre em água e abaixo da temperatura crítica, as forças de solvatação e dielectroforética promovem a condensação de uma fase rica em água a uma distância no intervalo de 1-100 nm. Isso leva a uma forte atração de longo alcance entre os colóides e, portanto, a um estado enérgico metavel ou muito estável globalmente estável. Nossos cálculos estão de acordo com experiências recentes sobre a interação dependente do sal de colóides em misturas críticas. Achamos que a natureza específica da energia de solvatação dos íons pode levar a alguns efeitos surpreendentes, pelo que as superfícies carregadas positivamente se atraem, enquanto as superfícies carregadas negativamente repelem. Para um sal antagonista de aniões hidrofílicos e catiões hidrofóbicos, uma interação repulsiva a uma distância intermediária é predita entre colóides hidrófilos carregados de forma oposta, mesmo que tanto as forças eletrostáticas como as de adsorção por si só sejam atraentes. Sr. Shlomi Medalion Bar Universidade de Ilan Intercalação em moléculas de DNA Circulares Dr. Benoit Palmieri Instituto de Ciências da Weizmann Estabilização de flutuações de composição em membranas misturadas por lípidos híbridos Um modelo de mistura ternária é proposto para descrever as flutuações da composição em membranas misturadas compostas de saturado, insaturado e híbrido Lipídios. O lípido híbrido assimétrico possui uma cadeia hidrocarbonada saturada e não saturada e pode reduzir a incompatibilidade da embalagem entre lipídios saturados e não saturados. O modelo se estende os anteriores, levando em consideração a dependência das interações dos lípidos híbridos em suas orientações de maneira simples. Uma metodologia para reformular a energia livre da rede em termos de uma teoria contínua do campo isotrópico é proposta e usada para analisar as flutuações da composição acima da temperatura crítica. O efeito dos lípidos híbridos em domínios de flutuações ricos em lipídios saturados saturados é previsto. O comprimento de correlação de tais flutuações diminui significativamente com quantidades crescentes de híbridos, mesmo que a temperatura seja mantida próxima à temperatura crítica. Isso fornece um limite superior para os tamanhos de domínio esperados em jangadas estabilizadas por híbridos na fase mista. Quando a composição híbrida da membrana é aumentada ainda mais, um valor de cruzamento é encontrado acima do qual as flutuações tipo banda são observadas. Este valor de cruzamento define a linha Lifshitz. O comprimento de onda dessas flutuações diminui com o aumento da fração híbrida e tende para um tamanho molecular em uma membrana que contém apenas híbridos. Os domínios tipo raio tamanho Micron foram recentemente observados experimentalmente no gigante Dr. Shmuel Rubinstein Instituto Weizmann Matéria Experimental Soft Condensado Prof. David Bensimon Ecole Normale Superieure As bactérias desempenham tit-for-tat. Dinâmica de um bem público em micro-colônia bacteriana. A manutenção da cooperação em populações onde os bens públicos são igualmente acessíveis para todos, mas infligir um custo de fitness aos produtores individuais é um enigma de longa data da biologia evolutiva. Um exemplo de tal cenário é a secreção de sideróforos por bactérias em seu ambiente para buscar ferro solúvel. Na cultura líquida, os sideróforos difundem de forma homogênea, de modo que sua secreção por poucas bactérias beneficia toda a colônia, resultando em uma crise quando os não produtores invadem a população. Teoricamente, demonstrou-se que as interações locais limitam a boa dispersão pública. No entanto, nenhuma evidência experimental apóia sua existência. Nesta palestra, apresentarei resultados sobre a dinâmica do uso de sideróforos por bactérias individuais em micro colonias clonais de tipo selvagem de P. aeruginosa em crescimento em géis de ágar sólidos. Vou mostrar que a dinâmica do sideróforo é conduzida por trocas locais entre as células em contato, e não dentro da colônia inteira. Eu argumentarei que esse modo de intercâmbio local aumenta o tráfico de sideróforos dentro da colônia e afeta a aptidão de células individuais, como seria esperado em uma variante contínua de um tit-for-tat espacial. As simulações derivadas de dados experimentais indicam que essas interações locais são suficientes para garantir a manutenção dos produtores contra os não produtores. Prof. Erwin Frey Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen Princípios Físicos da Polaridade Celular Dr. Kinjal Dasbiswas Instituto Weizmann de Ciência Teoria da mecânica celular Prof. Christoph Schmidt Georg-August-Universitt Gttingen, Departamento de Física Nitotubos de carbono como sondas mecânicas sigilosas em sistemas modelo E células Os processos mecânicos, como a divisão celular e crescimento ou locomoção celular, são essenciais na vida celular e são conduzidos e controlados pelo citoesqueleto. Os componentes poliméricos do citoesqueleto são polímeros semiflexíveis. A atividade das proteínas do motor afasta as células vivas do equilíbrio. Estudamos propriedades mecânicas e dinâmicas de sistemas modelo citoesqueléticos e células com técnicas de microrreologia. Uma nova abordagem que vou apresentar aqui usa nanotubos de carbono de parede única fluorescentes (SWNTs) como sondas multi-escala. O seu diâmetro nm permite que eles alcancem espaços confinados, por exemplo, na célula, sem perturbar o ambiente. O seu comprimento, no entanto, nos permite medir a resposta material e a dinâmica de não equilíbrio até a escala m. Dr. Richard Lavery DNA up-close: análise de mecanismos de reconhecimento O DNA é um alvo importante para proteínas e drogas. As proteínas controlam todos os processos ligados à expressão gênica, replicação de DNA, reparo de DNA e empacotamento de DNA na célula, enquanto muitas drogas interagem com o DNA, ou com complexos proteína-DNA, para perturbar ou bloquear esses processos. Portanto, é importante entender como essas moléculas localizam seus locais alvo dentro do DNA genômico e, como componente desse processo, como a seqüência básica afeta a estrutura e a dinâmica do próprio DNA. Apresentarei resultados de nossos projetos em andamento nesta área, que exploram principalmente simulações de dinâmica molecular e cálculos de energia gratuitos para investigar os detalhes do processo de reconhecimento que não são facilmente acessíveis para a experiência. Prof. Yoav Tsori Ben-Gurion Universidade do Negev Matéria macia, transições de fase em campos elétricos Sr. Omer Gottesman Weizmann Instituto de Ciência Papel Dinâmica de Crumpling Sr. Yaron Ideses Ben Gurion University De Nano para Micro: Auto-organização hierárquica de redes ativas do citoesqueleto O citoesqueleto de Actin é um gel ativo, composto por filamentos de actina e motores moleculares, que remodelam continuamente durante a divisão celular, motilidade, protrusão e muito mais. Os motores da Miosina II estão implicados nestes processos auto-organizacionais e dinâmicos, aplicando forças ao nível molecular nos filamentos e feixes de actina. Devido à natureza complexa dos sistemas biológicos, o papel direto do motor da miosina II na reorganização do citoesqueleto da actina é praticamente impossível de estudar nas células (in vivo). Uma maneira poderosa de entender a lógica dos processos de auto-organização é começar com sistemas simples e bem-caracterizados. Além disso, os parâmetros individuais do sistema podem ser sistematicamente alterados de forma incremental, permitindo uma modelagem quantitativa muito mais completa dos comportamentos do sistema. Aqui, utilizamos um sistema in-vitro composto por um conjunto mínimo de proteínas (actina, fascinação, miosina II) para estudar o espaço de fase dinâmica e o comportamento temporal e espacial característico dos sistemas de filamentos de actina de miosina II. Prof. Michael Urbakh Universidade de Tel Aviv Modelagem de fricção: de nano a macro escalas Dr. Abhijit Ghosh Instituto Weizmann Biofísica teórica Sra. Avner P. Cohen Departamento de Física, Universidade de Bar-Ilan Fluidos de colóides esferoidais: termalização de doces MM A estrutura local De fluidos de esferas é bem conhecida. No entanto, os constituintes da maioria dos fluidos da vida real não são esféricos, de modo que rotações e traduções são acopladas e a estrutura não pode ser obtida por técnicas experimentais clássicas. Assim, o papel fundamental desempenhado pelos graus rotacionais de liberdade na formação da estrutura fluida permaneceu desconhecido. Utilizamos microscopia confocal tridimensional em tempo real para determinar, pela primeira vez, uma técnica experimental direta, a estrutura de fluidos densos de elipsoides. Usamos simulações de dinâmica molecular e teoria para reproduzir a estrutura experimental e estimar a contribuição de efeitos de carga para o sistema, alcançando o perfeito acordo entre teoria, experiência e simulação. Além disso, empregamos o mesmo quadro teórico para examinar a ordem local nesses fluidos como uma função da relação de aspecto das partículas constituintes t. Surpreendentemente, a extensão das correlações posicionais (de curto alcance) exibe um ponto não analítico para as esferas t1, onde a ordem de posicionamento é máxima. Isso indica que o comportamento de fluidos de esferas, onde as rotações e as traduções são desacopladas, é qualitativamente diferente do dos fluidos das partículas rotacionalmente anisotrópicas, que são muito mais comuns. Além disso, esses resultados sugerem, de forma bastante inesperada, uma conexão entre fluídos termodinamicamente equilibrados de elipsoides e embalagens desordenadas não ergodicas de doces de MM. Dr. Eli Sloutskin Departamento de Física, Universidade Bar-Ilan Física experimental de colóides e interfaces. Maya Malik Garbi Motimidade baseada em Actin de Estruturas Dimensionais Flexíveis O citoesqueleto de actina forma redes ativas que desempenham um papel importante na determinação da morfologia celular e na direção do movimento celular. A capacidade do citoesqueleto para executar uma diversidade de tarefas depende da sua capacidade de se auto-organizar e de se remodelar constantemente. Estamos desenvolvendo um sistema de modelo físico sintético para estudar a polimerização de actina ao longo de estruturas flexíveis 1D em um ambiente simplificado e controlado, separado da complexidade da célula viva. Do ponto de vista físico, esse sistema nos permitirá investigar a dinâmica de uma cadeia 1D que está sujeita a forças estocásticas devido à polimerização de actina além da agitação térmica. Do ponto de vista biológico, como o sistema pode servir como um novo modelo de sistema para a liderança das células. Estamos gerando estruturas 1D com flexibilidade variável a partir de estruturas de haste baseadas em DNA e nanorods de vidro. Após a montagem das estruturas 1D, induzimos a polimerização da actina localizando fatores de promoção de nucleação (NPFs) nessas estruturas e seguindo suas dinâmicas espaço-temporais por microscopia temporal. Estamos interessados ​​em caracterizar essas dinâmicas como uma função da densidade e do tipo NPFs, a composição do meio circundante (por exemplo, a concentração de actina, extrato versus proteínas purificadas), bem como sobre o comprimento e a flexibilidade dos andaimes 1D. Aaron Mowitz Weizmann Institute of Science O papel do ar na dinâmica das experiências de impacto de gota sugeriu que o ar que envolve uma queda de queda de líquido afeta seu impacto sobre uma superfície lisa e sólida. Quando uma gota se aproxima da superfície, o ar entre os dois não drena e é comprimido em uma película fina, deformando o perfil da queda. Este filme eventualmente se quebra rapidamente de uma maneira semelhante à do spinodal à medida que o líquido entra em contato com a superfície. Mostramos que a dinâmica do filme fino do ar e a sua degradação dependem da pressão do ar ambiente. Departamento de Física do Dr. Alexander V. Butenko, Universidade Bar-Ilan, Israel Fluídos coloidais densos formam sedimentos mais densos As densidades de embalagens sólidas aleatórias de esferas, preparadas pela maioria dos protocolos comuns, variam desde o limite aleatório de embalagem solida (RLP) até o fechamento aleatório Limite de embalagem (RCP), onde as frações de volume de esferas são 0,55 e 0,64, respectivamente. No entanto, o significado físico desses limites ainda é desconhecido. Utilizamos centrifugação analítica e microscopia confocal para estudar sedimentos de fricção coloidais não cristalinos, preparados por centrifugação a partir de uma suspensão termodinamicamente equilibrada de esferas rígidas simples. Demonstamos que o nosso sistema permite afinar a densidade ea entropia destas embalagens sólidas de forma controlável, entre os limites RLP e RCP, alterando a densidade do líquido inicial. Isto sugere uma interpretação dos limites RCP e RLP a estabelecer, com base na termodinâmica (bem conhecida) das suspensões fluidas iniciais de esferas duras. Dr. Vladimir Palyulin Inst for Physics Astronomia, Universidade de Potsdam, Alemanha Pesquisar a eficiência das estratégias Brownian e Levy com deriva O problema da busca alvo tem uma longa história. Existem muitos trabalhos teóricos e experimentais que discutem se os voos da Levy, o movimento browniano ou a estratégia de busca intermitente são a maneira mais eficiente para que uma partícula ou predador encontre o alvo. Apresentamos uma nova medida conveniente de eficiência de pesquisa e calculamos a busca Brownian e Levy com e sem viés potencial. Esta medida mostra um comportamento não trivial que depende do expoente dos voos da Levy, a distância inicial de uma partícula do alvo e a velocidade da deriva. Os resultados analíticos e numéricos mostram que voos Brownian ou Levy podem ser eficientes dependendo das condições iniciais. A probabilidade cumulativa de atingir um alvo sempre é também calculada. Os resultados analíticos e numéricos são obtidos a partir da equação fracionada de Fokker-Planck e suportados por simulações de Monte-Carlo. Urska Jelercic Jozef Stefan Institute Estruturas de membrana linear periódicas As estruturas de membrana linear geralmente ocorrem em vesículas lipídicas com grande relação superfície-volume e são um componente comum de organelas celulares, como o aparelho de Golgi e o retículo endoplasmático. Em certas condições, essas estruturas lineares assumem periodicamente a periodicidade que resulta na formação de estruturas vesiculares de diferentes tipos e tamanhos. Teoricamente, analisamos e classificamos as formas tridimensionais de estruturas de membranas lineares periódicas estáveis, sem qualquer aproximação ou restrição impostas, p. Ex. Por simetria. Usamos a abordagem numérica com base na minimização da energia de flexão da membrana Helfrich. O diagrama de fases inclui formas axisymmetric como formas tubulares em forma de serpente e em espiral, formas achatadas em forma de fita e vários híbridos. Discutimos a relevância desses resultados para as várias estruturas intracelulares, como a rede cis - e trans-Golgi. Prof. Moshe Gottlieb Prof. David Andelman Domínios da Universidade de Tel Aviv, Transições de fase e Rafts em membranas Nos últimos anos, a noção de jangadas em membranas biológicas tornou-se popular e o entendimento atual é que estes são, provavelmente, pequenos e dinâmicos domínios compostos de lipídios, Colesterol e proteínas misturas. Propomos um modelo de formação de endereçamento de tais jangadas (domínios laterais) em membranas modelo compostas por dois folhetos acoplados e espacialmente modulados. Obtemos os diagramas de fase quando as duas monocamadas têm o mesmo comprimento de onda de modulação preferido. Devido a este acoplamento entre folhetos, uma modulação espacial em um dos folhetos induz uma estrutura periódica semelhante no segundo. Também realizamos simulações numéricas para o caso, quando os dois folhetos tiveram diferentes comprimentos de onda de modulação. Padrões complexos podem surgir a partir da frustração entre as duas estruturas incomensurate mas recozidas. A dinâmica da formação de domínio também é investigada através do fator de estrutura da membrana. Prof. William M. Gelbart RNA, Capsid Protein e Viral Assembly Eu discuto a reconstituição in vitro - a partir de ARN purificado e proteína da cápside - de vírus infecciosos e de partículas semelhantes a vírus, com a física do tamanho do RNA, efeitos eletrostáticos, E auto-montagem espontânea. Prof. Roy Bar-Ziv Funções celulares sintéticas em um biochip: expressão gênica e montagem de proteínas A capacidade de compartimentar funções é essencial para o surgimento da complexidade, como em uma célula eucariótica e em dispositivos eletrônicos. Uma maneira de obter compartimentação em sistemas biológicos artificiais é localizar espacialmente a expressão de genes e seus produtos. Desenvolvemos um biochip fotolitográfico para a localização de DNA e proteínas com precisão sub-micron e densidade ajustável. Nós montamos pincéis de DNA de tamanho micrométrico como unidades de expressão localizadas com alta densidade que é comparável ao DNA em uma bactéria. A tradução de transcrição in vitro em uma escova de DNA difere das reações da solução, com taxas controladas pela densidade do DNA e orientação genética, sugerimos que as escovas de DNA formem compartimentos livres de limites. A expressão genética no chip pode ser conectada em cascata de um local para outro, formando assim uma base para dispositivos reguladores. Mostramos que as proteínas sintetizadas no chip se espalham por armadilhas predeterminadas, onde podem se juntar em complexos estruturais. A expressão do gene biochip abre possibilidades de engenharia de sistemas sintéticos, como fábricas de proteínas e linhas de montagem baseadas em modelos. Prof. Matthias Rief Biofísica, TU Munique Dinâmica conformacional de moléculas de proteína única sob carga Instituto Jacob Klein Weizmann Origem da atração a longo alcance entre superfícies hidrofobizadas: ruptura de simetria das interações Coulomb Sabe-se há décadas que as superfícies hidrófobadas com surfactante Os monocardistas experimentam uma atração longa distância (O (10s de nm)) através da água, que é uma ordem de magnitude mais forte que as forças de van der Waals. Este efeito permaneceu intrigante e não compreendido. Nos últimos anos, foi atribuído à formação de manchas de carga nas superfícies, devido à transformação das monocamadas em balsas bilayer, sendo a idéia de que - à medida que as superfícies se aproximam - ocorre uma correlação de carga, com domínios positivos em uma superfície se movendo para Enfrenta domínios negativos na superfície oposta. Aqui, mostramos que esta explicação não é correta, e o efeito decorre, em vez disso, da assimetria contra-intuitiva das interações eletrostáticas de dupla camada entre partes iguais e entre superfícies carregadas de forma oposta. Nossos resultados explicam imediatamente o número muito grande de estudos de forças entre superfícies hidrófobadas onde essa atração enigmática de longo alcance foi observada. G. Silbert et al. Phys. Rev. Lett. 109, 168305 (2017) Dr. Shlomi Reuveni Universidade de Tel Aviv Fator de Estrutura Dinâmica de Fracturas Vibratórias Os materiais porosos, as proteínas, os clusters poliméricos sol-gel ramificados, os agregados coloidais e a organização espacial da cromatina no núcleo são exemplos bem conhecidos de ocorrência natural Fractals. Experimentos de dispersão, em que o fator de estrutura dinâmica (DSF) é medido, fornecem um método importante para a caracterização da estrutura e dinâmica fractal. Oferecendo sondagens simultâneas de correlações no espaço e no tempo, as medidas do DSF forneceram dados inestimáveis ​​em várias áreas de pesquisa. No contexto de fracturas sólidas, o DSF foi amplamente analisado no nível de fonão único e na ausência de qualquer fonte de fricção. Como resultado, agora temos uma descrição robusta da dispersão inelástica (Brillouin) de fracturas sólidas. No entanto, devido a grandes flutuações e dinâmica dominada por fricção, esta descrição não é adequada para a dispersão quase elástica de fracturas de baixa dimensão em soluções. Motivado por um trabalho experimental novo e a falta de uma teoria adequada, estudamos o DSF de grandes redes de vibração em grandes números de onda. Mostramos que a decadência do DSF é dominada pelo deslocamento quadrático média médio calculado em média de um nó de rede, que evolui subdividamente no tempo. Como resultado, o DSF decai como um exponencial esticado e elucidamos a relação entre o expoente de estiramento, a dimensão fractal e a dimensão espectral. São consideradas aplicações para uma variedade de sistemas tipo fractal. Prof. Yuval Garini Departamento de Física, Universidade Bar Ilan Organização do genoma no núcleo estudado por caracterização da difusão Ao medir a dinâmica de diferentes entidades genômicas no núcleo de uma célula viva, identificamos um mecanismo que mantém sua ordem. Nas células normais, todos os sites do genoma exibem difusão anômala com uma lei de poder de 0,3. A difusão foi caracterizada através de diferentes testes e foi reconhecida como pertencente à família de difusão anômala fracionada do movimento browniano. Com base nisso, racionalizamos que a fonte da viscoelasticidade é uma proteína que pode ligar temporariamente a cromatina. Identificamos a proteína fonte e mostramos que uma transição de fase de difusão viscoelástica a viscosa ocorre quando a sua expressão é inibida. Dr. Chatenay Didier Laboratório Jean Perrin (CNRS e UPMC) Variabilidade do número de cópias plasmídicas em resposta aos antibióticos Estresse Sr. Pedro Henrique Benites Instituto Aoki Charles Sadron Vesícula bio-adesão como uma nova ferramenta quantitativa para o monitoramento de processos de foto-oxidação em membranas lipídicas Vesícula Bio - aderência como nova ferramenta quantitativa para o monitoramento de processos de foto-oxidação em membranas lipídicas PHB Aoki (1,2), AP Schroder (2), T. Schmatko (2), CJL Constantino (1) e CM Marques (2) 1. FCT-Unesp, Presidente PrudenteSP, 19060-900, Brasil. 2. Univ Strasbourg, CNRS, Inst Charles Sadron, UP 22, F-67083 Estrasburgo, França. Os eventos de adesão celular procedem pela formação de manchas adesivas, aproveitando as ligações dos receptores do ligando. A formação de tais zonas adesivas foi explorada em sistemas biomiméticos ao monitorar vesículas de bicamadas de fosfolípidos com quantidades conhecidas de ligandos, à medida que aderem em substratos com densidades escolhidas dos receptores correspondentes. Neste trabalho, a adesão de vesículas unilamelares gigantes biotiniladas (GUVs) em substratos funcionalizados com estreptavidina foi analisada sob um estresse foto-oxidativo. Para isso, foram adicionadas diferentes concentrações de fotosensibilizadores de eritrosina no meio externo de vesículas aderidas com DOPC. Nesta geometria, onde o processo de foto-oxidação ocorre sob irradiação verde (530 nm), o aumento da superfície da membrana pode ser extraído diretamente das mudanças no estado de adesão da vesícula. Foi conseguida uma peroxidação completa dos lípidos e uma determinação quantitativa do aumento da área superficial poderia ser feita. Um aumento relativo da área superficial de ca. 19 foi medido para bicamadas DOPC.1 1 K. A. Riske et. Al, Biophysical Journal, 2009, 97, 1362-1370. Sr. VULIN Clment Matire et Systèmes Complexos Autorganização de colônias microbianas devido a gradientes e crescimento Dr. Giovanni Cappello Institut Curie Estresse mecânico e crescimento de tumores Os tumores em crescimento exercem pressão sobre os arredores. Assim, durante o seu desenvolvimento, os tumores devem exercer e sustentar tensões mecânicas. Estudamos o efeito de um estresse mecânico no crescimento a longo prazo de um agregado de células esféricas, com uma abordagem biofísica quantitativa. Nossos resultados indicam que o crescimento tumoral é abrandado por uma pressão mecânica externa. Um estresse entre 500 e 5000 Pa reduz drasticamente o crescimento tumoral, inibindo a proliferação celular. A divisão celular é principalmente afetada no núcleo dos esferóides, enquanto que é ligeiramente diminuída na superfície. Sr. Daniel Louzon Soft Matter Prof. Oleg Krichevsky Universidade Ben-Gurion DNA como polímero exemplar Diferentes tópicos em livros de texto de física de polímeros começam com modelos simples, bonitos, exatamente resolvidos. No entanto, para descrever os sistemas de polímero atuais, devem ser introduzidas diferentes correções que tornam esses modelos pesados ​​e muitas vezes matematicamente intratáveis. Mostramos que, em algumas situações experimentais, os polímeros de DNA seguem as previsões das teorias de polímero mais simples. Eu me concentrarei em nossas medidas recentes da estrutura de soluções de DNA diluídas e semi-diluídas. Desenvolvemos uma nova abordagem para estudar a estrutura e a dinâmica do DNA através de uma combinação de marcação de fluorescência e espectroscopia de correlação de fluorescência. Mostramos que o DNA se comporta como uma bobina ideal em soluções diluídas e como um polímero de campo médio em soluções semi-diluídas. Sra. Chen Bar Haim Universidade de Tel Aviv Suspensão em mídia elástica Sr. Roi Asor A Universidade Hebraica de Jerusalém Auto montagem de vírus e vírus como partes Prof. Michael Elbaum Weizmann Instituto de Ciência Termodinâmica e Pore Nuclear Nas células eucariotas o envelope nuclear representa o most prominent intracellular partition. Comprising two phospholipid bilayer membranes, it is perforated by large protein assemblies known as the nuclear pores. Traffic of biomolecules between the nuclear and cytoplasmic compartments takes place exclusively via these pores. Together with an associated biochemistry of protein receptors and an energy-consuming GTPase, the nuclear pores de-mix the soluble contents of the cell in a molecularly-specific manner. We present a simple kinetic model and framework to interpret the nature and thermodynamics of this substrate-specific chemical pump. With a minimal set of parameters the model reproduces a number of experimental observations quantitatively, suggesting realms and limits relevant to the function of the nuclear pore in vivo. Dr. Franois Amblard E-cadherin mechanosensitivity, dynamic stabilization of epithelia and the nucleation of instabilities E-cadherin mechanosensitivity, dynamic stability of epithelia, and the nucleation of instabilities. F. Amblard, S. DeBeco S. Coscoy - - - - - - Forces within epithelia are essentially generated by acto-myosin contractility, and thought to be transmitted across adherens junctions (AJs) through E-cadherin bonds. Therefore, the regulation of AJs is essential for the mechanical cohesion of and cell movements within epithelia. The turnover of E-cadherins at mature AJs was recently shown to be controlled by fast endocytosisexocytosis, suggesting that this turnover could drive a dynamic stabilization of forces at AJs at short times. We show here that these rates fluctuate strongly in space and time, but are remarkably symmetric (respectively asymmetric) across individual stable (respectively unstable) AJs. Turnover rates increase with increasing tension, suggesting that intercellular forces could locally self-limit and mutually stabilize by a negative feedback mechanism based on force-induced bond rupture andor endocytosis. Dr. Amir Goldbourt Tel Aviv University Session Chair, Monday Morning (Feb 11th) Mr. Toma Tomov Chemistry department Ben-Gurion University of the Negev Two Step Closer to Fast, Efficient and Reliable Non-Autonomous DNA Motor Two Step Closer to Fast, Efficient and Reliable Non-Autonomous DNA Motor Toma E. Tomov, Roman Tsukanov, Miran Liber, Rula Masoud, Noa Plavner and Eyal Nir Abstract Achieving high degree of control over the physical world is a major endeavor of modern science and technology. On the molecular level DNA-based nanotechnology is probably the most promising path towards realization of this goal, as evident from the numerous DNA made devices recently demonstrated. However, a DNA-motor which is truly capable of performing many sequential steps is yet to be realized. Motors still suffer from incomplete stepping reactions and harmful side interactions. Wishing to understand the reasons for these unwanted reactions and offer solutions, we utilize single-molecule FRETALEX and TIRF spectroscopy to study the structure, interaction, kinetic and yield of a non-autonomous bipedal DNA motor. The motor contains a bipedal walker which upon sequential introduction of fuels and anti-fuels strides on a DNA track which is embedded in a DNA-origami. The fuel-removal and fuel-addition reactions, which are the reactions that operate the motor, were carefully investigated, and their mechanisms resolved. We found that the fuel-removal reaction, in which anti-fuel remove the fuel from the motor, works as expected and can reach completion. The fuel-addition reaction, however, reveals intriguing behavior. Increase concentration of fuels reduces the reaction yield. By analyzing the kinetic profiles we show that this is happening due to binding of two fuels to a single motor instead of one fuel. To solve this problem we develop a hairpin based fuel which binds the motor only at one site, followed by opening of the hairpin and binding to the second site, insuring the completion of the wanted fuel-addition reaction. We demonstrate that with the improved fuel the motor reaches 74 yield after six steps, while the motors with the regular fuel reaches Mr. Roman Tsukanov Investigating the Influence of DNA Origami on the Structural Dynamics of DNA Hairpins. Using diffusion-based and immobilization-based single-molecule fluorescence spectroscopy, we investigated whether the structural dynamics of DNA hairpins was influenced by the proximity of the DNA origami to which the hairpins were anchored. For four hairpins having different stems and loops, the fraction of open state and the opening and closing rates were remarkably similar for hairpins anchored to origami and for free hairpins measured at a range of NaCl concentrations. Under our conditions, hairpin dynamics were strongly dependent on the NaCl concentration and on stem and loop sequences but not on the presence of origami, thus indicating that the elementary aspects of DNA structural dynamics were maintained in proximity to a bulky DNA complex such as origami. Furthermore, the agreement between the diffusion-based and the immobilization-based results cross validates the two complementary single-molecule techniques and confirms that DNA direct coverslip immobilization does not influence hairpin dynamics. Our findings strengthen the idea that DNA origami can be used as a platform on which DNA and RNA systems can be studied without being affected by the presence of origami and contribute to the understanding of DNA dynamics in the context of origami-based nanotechnology.