Русский
!

Presentations

Расчет динамических характеристик кинков, активированных в плазмиде PBR322

Краснобаева Л.А., Якушевич Л.В.1

ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет, Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2,

1Институт биофизики клетки РАН, Россия, 142290, г. Пущино, Институтская ул. 3,

Плазмида pBR322 представляет собой кольцевую ДНК, последовательность которой состоит из 4361 оснований [1]. Из них 983 аденинов, 1034 тиминов, 1134 гуанинов и 1210 цитозинов. Плазмида pBR322 широко используется в генных исследованиях, а ее компоненты – при создании новых инструментальных плазмид [2].

В настоящей работе мы рассматриваем плазмиду pBR322 как нелинейную динамическую систему, в которой могут возникать и распространяться конформационные возмущения – кинки. Для моделирования динамики кинков было использовано уравнение МакЛафлина-Скотта [3] c коэффициентами, рассчитанными в квази-однородном приближении [4]. Графики временной зависимости скорости, координаты и полной энергии кинка были получены для трех различных значений начальной скорости кинка: 500 м/с, 800 м/с и 1500 м/с, которые не превышают, скорости звука в ДНК.

Показано, что учет эффектов диссипации приводит к убыванию скорости кинка и его полной энергии, причем скорость кинка убывает до нуля, а энергия – до значения, равного энергии покоя кинка. Согласно расчетам, координата кинка растет и стремится к постоянному значению, отвечающему координате точки остановки кинка. Показано, что путь, который проходит кинк до полной остановки, зависит от начальной скорости кинка: чем больше начальная скорость кинка, тем больший путь он успевает пройти.

Литература

1. GenBank: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/J01749.1

2. Watson, N. A new revision of the sequence of plasmid pBR322 // Gene Vol. 70, No. 2, 1988. Pp. 399–403.

3. McLaughlin D.W., ScottA.C. Perturbation analysis of fuxon dynamics // Phys. Rev. A Vol. 18, 1978. Pp. 1652.

4. Yakushevich L.V., Krasnobaeva L.A. A new approach to studies of non-linear dynamics of kinks activated in inhomogeneous polynucleotide chains // International Journal of Nonlinear Mechanics Vol. 43, No. 10, 2008. Pp. 1074-1081.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533