Русская версия English version   
Том 14   Выпуск 1   Год 2019
Моделирование полярона малого радиуса в цепочке со случайными возмущениями

Фиалко Надежда Сергеевна, Лахно Виктор Дмитриевич

Институт математических проблем биологии – филиал Института прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, Пущино, Московская область, Россия
 
Аннотация. В ряде публикаций, описывающих биофизические эксперименты по переносу зярада в ДНК, предполагается, что на коротких расстояниях в 2–3 нуклеотидных пары заряд переносится по суперобменному механизму, а в длинных фрагментах заряд формирует полярон, который движется вдоль цепочки под действием температурных флуктуаций. С помощью прямого моделирования мы исследовали динамику полярона малого радиуса в однородной цепочке под действием постоянного электрического поля при конечной температуре окружающей среды. Показано, что в цепочках с параметрами, соответствующими однородным адениновым фрагментам ДНК, переноса заряда по поляронному механизму – последовательного движения полярона с сайта на сайт – нет. Проверка «полярон или делокализованное состояние» основана на контроле средних характеристик: параметра делокализации, положения максимума вероятности и максимального по модулю смещения. Также рассмотрена динамика отдельных реализаций. В цепочке без поля наблюдается режим переключения между состояниями «неподвижный полярон – делокализованное состояние», и новый полярон возникает на случайном сайте. Под действием постоянного поля заряд в среднем движется по направлению поля, но перенос происходит в делокализованном состоянии.
 
Ключевые слова: модель Холстейна, полярон малого радиуса, уравнение Ланжевена, напряженность постоянного поля, ДНК.

 

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2019;14(1):126-136
doi: 10.17537/2019.14.126
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2024