Русский
!

Conference publications

Abstracts

XIV conference

Движение кинка в ДНК с учетом действия эффектов диссипации и внешних полей

Краснобаева Л.А., Якушевич Л.В.

г. Томск, пр. Ленина 36, Томский госудаврственный университет, каф. теоретичеоской физики г. Пущино, Институтская ул. 3, Институт биофизики клетки РАН

1 pp.

Работа посвящена исследованию особенностей движения локального конформационного возмущения вдоль молекулы ДНК. В качестве динамической модели ДНК используется уравнение синус-Гордон [1], а его решение, имеющее форму кинка [2], рассматривается как математический образ локального конформационного возмущения. Исследования в этом направлении в настоящее время активно развиваются, однако, вопрос о том, как влияет среда на движение кинка в ДНК, практически не изучен. В данной работе, предположив, что влияние среды можно описать двумя основными эффектами: диссипацией и внешним воздействием, мы модифицировали уравнение синус-Гордон путем добавления дополнительных слагаемых, имитирующих эффекты диссипации и влияние внешних полей.

Решение модифицированного уравнения синус-Гордон проводилось в линейном и нелинейном приближениях. В линейном приближении были найдены аналитические выражения и сделаны численные оценки значений частот и периодов затухания колебаний оснований. В нелинейном приближении для решения модифицированного уравнения синус-Гордон использовался энергетический метод [3], который дал возможность найти аналитические выражения для изменения скорости кинка, распространяющегося вдоль молекулы ДНК, с учетом эффектов диссипации и внешнего поля. Также нами получено аналитическое выражение для критического значения внешней силы, при котором действие эффектов диссипации и постоянной внешней силы уравновешивают друг друга и не приводят к изменению скорости кинка. Построены графики зависимости скорости кинка от времени с учетом действия эффектов диссипации и внешнего поля и сделаны численные оценки коэффициента диссипации, потерь энергии ∆E/∆t, критического значения внешней силы и равновесной скорости для А-, Т-, G- и С-цепочек, экспериментальные данных о которых отсутствуют или имеют большой разброс значений.

Литература.

1. Якушевич Л.В., Краснобаева Л.А., Кинтеро Н.Р.В сб.: Математика. Компьютер. Образование. – М.-Ижевск, т.11, стр. 807-810, 2004.

2. Якушевич Л.В., Краснобаева Л.А., Шаповалов А. В., Квинтеро Н. Р. Биофизика. т.50, стр. 450-455, 2005.

3. Мак-Лафлин Д., Скотт Э. В сб.: Солитоны в действии. - М.: Мир, стр. 210-268, 1981.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533