Molecular Science of Fluctuations Toward Biological Functions

در این تک نگاری، اهمیت نوسانات برای واکنش های بیولوژیکی از دیدگاه های مختلف مورد بحث قرار گرفته است. درک واکنش های بیولوژیکی در سطح مولکولی یکی از اهداف اصلی در بسیاری از زمینه های علمی، از جمله نه تنها زیست شناسی پایه، بلکه فیزیک، شیمی فیزیک و علوم پزشکی است. یکی از عوامل کلیدی در فرآیند "نوسان" است. انرژی حرارتی باعث می‌شود که مولکول‌های بیولوژیکی حتی زمانی که عملکردهای بیولوژیکی خود را انجام می‌دهند در نوسان دائمی باشند. چگونه سیستم های بیولوژیکی بر نوسانات حرارتی غلبه می کنند تا واکنش های فیزیولوژیکی مرتبط را درک کنند؟ دانشمندان در تعدادی از زمینه ها - فیزیک، شیمی، فارماکولوژی، پزشکی، و دیگران - فصل هایی را ارائه کرده اند که ماهیت نوسانات و رابطه بین نوسانات و عملکردهای بیولوژیکی را روشن می کند. نوسانات مورد بحث در این جلد با روش توری گذرا، رزونانس مغناطیسی هسته ای، پراش و پراکندگی پرتو ایکس و شبیه سازی کامپیوتری و سایر روش ها شناسایی می شوند. این کتاب نتایج مختلفی از مطالعات نوسانات در فرآیندهای بیولوژیکی را ارائه می‌کند که با این روش‌ها توسط دانشمندان برجسته در زمینه خود به دست آمده است.

In this monograph, the importance of fluctuations for biological reactions is discussed from various points of view. Understanding the biological reactions at the molecular level is one of the major targets in many scientific fields, including not only basic biology but also physics, physical chemistry, and medical science. One of the key factors in the process is “fluctuation”. Thermal energy causes biological molecules to be in constant fluctuation even while they are carrying out their biological functions. How do biological systems overcome the thermal fluctuations to realize the physiologically relevant reactions? Scientists in a number of fields—physics, chemistry, pharmacology, medicine, and others—have contributed chapters that elucidate the nature of the fluctuations and the relationship between fluctuations and biological functions. The fluctuations discussed in this volume are detected by the transient grating method, nuclear magnetic resonance, X-ray diffraction and scattering, and computer simulation, among other methods. The book presents various results of the studies of fluctuations in biological processes that were obtained with these methods by the leading scientists in their fields.