توزيعات واسعة لأوقات مسارات الانتقال هي بصمات متعددة الأبعاد للمناظر الحرة للطاقة الأساسية

لقد رصدت التجارب الحديثة على الجزيئات الفردية مسارات الانتقال، أي أحداث قصيرة حيث تُقبض الجزيئات (خصوصاً الجزيئات الحيوية) أثناء تجاوزها لحواجز التنشيط. تقدم هذه القياسات رؤى آلية غير مسبوقة حول ديناميكيات طي الجزيئات الحيوية وربطها، وآلات الجزيئات، وقنوات الأغشية الحيوية. أحد التحديات الرئيسية في هذه الدراسات هو استنتاج التفاصيل المعقدة للمناظر ذات الطاقة المتعددة الأبعاد التي تمر بها مسارات الانتقال من إشارات تجريبية منخفضة الأبعاد بطبيعتها. نموذج بسيط شائع يحاول القيام بذلك هو نموذج الانتشار أحادي البعد على طول منسق تفاعل، ومع ذلك تم التشكيك في صحته. هنا، نوضح أن توزيع وقت مسار الانتقال، الذي يُعد observable تجريبي شائع، يمكن استخدامه للتفريق بين الديناميكيات الموصوفة بواسطة نماذج الانتشار أحادي البعد من الديناميكيات التي تكون فيها الأبعاد المتعددة أساسية. على وجه التحديد، نثبت أن معامل التباين المستخرج من هذا التوزيع لا يمكن أن يتجاوز 1 لأي نموذج انتشاري أحادي البعد، بغض النظر عن مدى وعورة المنظر الحر للطاقة الأساسية: بعبارة أخرى، لا يمكن أن يكون هذا التوزيع أوسع من أحادي التفرع. وبالتالي، فإن معامل تباين يتجاوز 1 هو بصمة لديناميات متعددة الأبعاد. تُظهر تحليلات مسارات الانتقال في محاكاة ذرية للبروتينات أن هذا المعامل غالبًا ما يتجاوز 1، مما يشير إلى تعددية أبعاد أساسية لتلك الأنظمة.