Хромосомы представляют собой чрезвычайно длинные полимеры, компактно расположенные в ядре клетки. Недавно было выдвинуто предположение, что важную роль в пространственной организации хромосом играет процесс активной экструзии петель хроматина. Однако экспериментальное обнаружение и характеристика множества таких петель в живых клетках остается серьезной проблемой, так как отсутствие аналитически решаемых моделей полимера, учитывающих процесс экструзии, ограничивает наши возможности интерпретировать экспериментальные данные. В ходе доклада будет представлена модель такого рода — полимер с беспорядком случайных петель. Эта модель предсказывает, как петли влияют на статистику контактов в полимере на разных генетических масштабах, воспроизводя повсеместно наблюдаемую форму кривой вероятности контакта. Кроме того, мы проанализировали, как присутствие петель влияет на топологические свойства полимеров.

We suggest a new computer-assisted approach to the development of turbulence theory. It allows one to impose lower and upper bounds on correlation functions using sum-of-squares polynomials. We demonstrate it on the minimal cascade model of two resonantly interacting modes, when one is pumped and the other dissipates. We show how to present correlation functions of interest as part of a sum-of-squares polynomial using the stationarity of the statistics. That allows us to find how the moments of the mode amplitudes depend on the degree of non-equilibrium (analog of the Reynolds number), which reveals some properties of marginal statistical distributions. By combining scaling dependence with the results of direct numerical simulations, we obtain the probability densities of both modes in a highly intermittent inverse cascade. We also show that the relative phase between modes tends to π/2 and -π/2 in the direct and inverse cascades as the Reynolds number tends to infinity, and derive bounds on the phase variance. Our approach combines computer-aided analytical proofs with a numerical algorithm applied to high-degree polynomials.