Nonequilibrium Transitions in a Template Copying Ensemble

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Arthur Genthon - , Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (Autor:in)
  • Carl D. Modes - , Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Zentrum für Systembiologie Dresden (CSBD), Exzellenzcluster PoL: Physik des Lebens (Autor:in)
  • Frank Jülicher - , Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Zentrum für Systembiologie Dresden (CSBD), Exzellenzcluster PoL: Physik des Lebens (Autor:in)
  • Stephan W. Grill - , Exzellenzcluster PoL: Physik des Lebens, Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Zentrum für Systembiologie Dresden (CSBD) (Autor:in)

Abstract

The fuel-driven process of replication in living systems generates distributions of copied entities with varying degrees of copying accuracy. Here we introduce a thermodynamically consistent ensemble for investigating universal population features of template copying systems. In the context of copolymer copying, coarse-graining over molecular details, we establish a phase diagram of copying accuracy. We discover sharp non-equilibrium transitions between populations of random and accurate copies. Maintaining a population of accurate copies requires a minimum energy expenditure that depends on the configurational entropy of copolymer sequences.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer068402
FachzeitschriftPhysical review letters
Jahrgang134
Ausgabenummer6
PublikationsstatusVeröffentlicht - 14 Feb. 2025
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete