Entropic segregation of polymers under confinement

Abstract

Overlapping polymers confined in a cylinder experience strong repulsion that drives them towards segregation. This has biological relevance to chromosome segregation in single-celled elongated bacteria such as Escherichia coli because in principle, chromosomes can segregate for purely entropic reasons without any help from active mechanisms. In this thesis, we investigated entropic segregation of polymers under cylindrical confinement of infinite length where the confining cylinder is so narrow that its diameter is significantly smaller than the radius of gyration of the unconfined polymers. Überlappende Polymere, die in einem Zylinder eingeschlossen sind, stossen einander ab, was zu ihrer Trennung führt. Dies ist für die Trennung von Chromosomen in länglichen einzelligen Organismen, wie etwa Escherichia coli von Bedeutung, da sich auf diese Weise Chromosomen grundsätzlich allein durch entropische Kräfte voneinander trennen können - ohne Unterstützung durch einen aktiven Mechanismus. In dieser Doktorarbeit wurde daher die entropische Segregation von Polymeren in unendlichen langen Zylindern untersucht, wobei der Durchmesser der Zylinder kleiner als der Gyrationsradius des freien Polymers ist.