MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017358422
■00520260202104700
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798280776623
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32116090
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aO'Day  Barkan,  Casey  Michael.
■24510▼aApplying  Methods  From  Dynamical  Systems  to  Topics  at  the  Intersection  of  Statistical  Mechanics  and  Biology
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Los  Angeles▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a271  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Bruinsma,  Robijn  F.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Los  Angeles,  2025.
■520    ▼aThe  dynamics  and  behaviors  of  a  variety  of  biological  systems  across  a  range  of  scales  are  investigated  using  tools  from  statistical  mechanics  and  dynamical  systems  theory.  Part  I  studies  proteins  that  form  catch  bonds,  bonds  that  strengthen  when  stretched  by  a  force,  which  play  crucial  roles  in  the  immune  system.  A  theory  of  catch  bonding  is  developed,  which  shows  how  the  force-induced  deformations  of  a  protein-ligand  bond  can  cause  the  bond's  mean  lifetime  to  switch  between  increasing  and  decreasing  as  the  applied  force  is  increased.  This  theory  is  then  applied  to  a  model  of  selectin-ligand  bonds  to  show  how  the  mechanics  of  the  bond  can  give  rise  to  triphasic  catch  bonding,  a  phenomenon  found  in  experiments  and  not  previously  understood  theoretically.  Part  II  studies  the  dynamics  of  interacting  cell  populations.  First,  the  effects  of  migration  on  the  evolution  of  populations  in  spatially  structured  habitats  is  investigated.  It  is  found  that  certain  migration  patterns  can  stabilize  the  coexistence  of  similar  strains,  and  changes  in  migration  pattern  can  induce  both  continuous  and  discontinuous  critical  transitions  in  the  system's  steady  state  population.  Second,  a  framework  for  modeling  coordinated  tissue  development  is  developed  and  applied  to  examples  inspired  by  stem  cell  differentiation  and  by  planaria  worms  that  reproduce  via  fission.  A  unifying  theme  in  Parts  I  and  II  is  the  use  of  bifurcation  theory  to  understand  systems'  behaviors.  Part  III  examines  thermalization,  the  process  by  which  systems  of  many  particles  approach  thermodynamic  equilibrium.  The  proper  way  to  understand  thermalization  has  long  been  a  subject  of  debate,  and  in  part  III  I  build  upon  one  approach  for  understanding  thermalization.  I  define  a  generalization  of  a  coarse-graining  procedure  often  used  to  describe  the  convergence  of  phase  space  distributions  to  microcanonical  equilibrium,  and  I  prove  that  under  this  generalized  coarse-graining,  statistical  ensembles  dynamically  converge  to  equilibrium  when  the  dynamics  have  a  common  property  called  strong  mixing.
■590    ▼aSchool  code:  0031.
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aBiophysics
■650  4▼aBiology
■653    ▼aCatch  bond
■653    ▼aEvolutionary  dynamics
■653    ▼aStatistical  mechanics
■653    ▼aTissue  development
■653    ▼aDynamical  systems  theory
■690    ▼a0605
■690    ▼a0786
■690    ▼a0306
■71020▼aUniversity  of  California,  Los  Angeles▼bPhysics  0666.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0031
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358422▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books