Русская версия English version   
Том 4   Выпуск 2   Год 2009
О возможности сверхбыстрого переноса заряда в ДНК

Лахно В.Д., Султанов В.Б.

Институт математических проблем биологии, Российская академия наук, Пущино, Московская область, 142290, Россия

Аннотация. Многочисленные эксперименты по переносу заряда в ДНК приводят к противоречивой картине переноса: с одной стороны, они приводят к выводу, что процесс является очень медленным, а переносимый заряд почти полностью локализован на одной Уотсон-Криковской паре, и с другой стороны, они свидетельствуют о том, что перенос возможен на очень большое расстояние. Для объяснения этого противоречия нами вводится представление о возможности сверхбыстрых переходов заряда между парами оснований на отдельных фрагментах ДНК, приводящих к установлению квазиравновесного распределения заряда на временах, меньших времени сольватации заряда. Другими словами, мы постулируем такие состояния безотносительно к природе механизма, обуславливающего их установление: прыжковый механизм, зонный механизм, суперобмен, поляронный механизм и т.д., оставляя в стороне споры о преимуществе того или иного механизма. Обсуждаются качественные отличия переноса заряда в сухой ДНК и ДНК в растворе. В растворе определяющую роль для переноса заряда играет его сольватация, которая уменьшает скорость переноса в  10**7-10**8 раз по сравнению с сухой ДНК. Обсуждаются условия, когда возможен сверхбыстрый перенос заряда в ДНК, приводящий к квазиравновесным распределениям зарядовой плотности в дуплексе. Сравнение рассчитанных квазиравновесных распределений с экспериментом свидетельствует о возможности сверхбыстрых туннельных переходов дырки в дуплексе ДНК в растворе.

Ключевые слова: холстейновский гамильтониан, дырка, сольватация.

 

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2009;4(2):46-51
doi: 10.17537/2009.4.46
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы Перевод на англ. яз.
Мат. биол. и биоинф.
2009;4(2):t1-t6
doi: 10.17537/2009.4.t1

Полный текст (англ., pdf)

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2021