Modelo para traslocación de polímeros a través de nanoporos

Abstract

El proceso de traslocación de polímeros a través de biomembranas es un problema de gran importancia en una variedad de procesos biológicos. Transporte de proteínas a través de membranas celulares, de ARN a través de membranas nucleares, transporte de macromoléculas en distribución de fármacos o transferencia de genes en biotecnología son ejemplos de este tipo de procesos. El proceso de traslocación, en sus distintas manifestaciones, es complejo debido a la flexibilidad que presentan las cadenas y las fluctuaciones del medio. Se presenta en esta comunicación un modelo para la traslocación de polímeros, inspirado en un método propuesto para secuenciación de ADN, basado en el esquema de Caminatas Aleatorias de Tiempo Continuo. Se incluye una dinámica que reproduce el comportamiento no exponencial a tiempos largos para la distribución de tiempos de traslocación observado en esta técnica de secuenciación y se analiza el efecto del sesgo en el desplazamiento.

The process of polymer translocation through biomembranes is a problem of great importance in a diversity of biological functions. Proteins transport through cellular membranes, RNA across nuclear membranes, macromolecules in drug delivery or genes transferences in biotechnology are examples of this kind of processes. The translocation process, in its different instances, is highly complex due to conformational changes and chain flexibility. It is presented in this communication a model for polymer translocation, motivated by experimental data in a proposed method for DNA sequencing. The model is based on Continuous Time Random Walk schema. It is included a trapping dynamic that can reproduce non exponential behaviour at long times in the translocation time distribution, which has been reported in the sequencing technique.