
Волновой генетический код
| Категория реферата: Рефераты по математике
| Теги реферата: найти реферат, скачати реферат на тему
| Добавил(а) на сайт: Еликонида.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата
Рассматриваются также факторы, приводящие к спирализации ДНК, при этом они считаются внешними силами, задаваемыми потенциалом
где - период спирали.
Уравнения (2) с потенциалом и с учетом вязкости принимают вид:
(5)
Известно, что период спирали ДНК меняется в зависимости от влажности. В частности, для кристаллической ДНК , а в водной среде
-
в пределах от 10. 3 до 10. 6. Именно этим фактором обусловлено явление суперспирализации. При изменении шага спирали в цепи ДНК (с фиксированными или
замкнутыми концами) возникает напряжение, связанное с недостатком (избытком) количества витков спирали до релаксированного состояния. Если
, то при переходе из сухого в увлажненное состояние для цепи длиной в 300 пар
оснований возникнет избыток в
витка.
В нашей работе на основе результатов численного моделирования, представленных ниже, выдвигается следующая гипотеза: изменение шага спирали может привести не только к суперспирализации, но и к локальному распариванию цепи ДНК. Кроме того, при суперспирализации напряжение в цепи снимается не полностью, поэтому локальное распаривание, вероятно, может происходить и одновременно с суперспирализацией.
Система (5) численно интегрировалась в интервале с
шагом
. Начальные условия следующие:
Период спирали в системе (5) длина poly(A)-цепи - 300 пар оснований. То есть параметры периода спирали в
начальных условиях и в системе (5) различны. Таким образом смоделирован перенос ДНК из кристаллического состояния в увлажненное.
Граничные условия следующие (назовем их “квазициклическими”):
Особенностью данной модели является то, что при переходе из состояния с периодом в 10 пар в состояние с периодом в 10, 5 пар почти вся цепь оказывается денатурированной (“расплавленной”). Приведенные ниже результаты описывают процесс ренатурации такой цепи с возникновением дислокаций.
В этих экспериментах варьировались параметры: 1) диссипация 2)
отношение параметров упругости
3) угол обрыва водородных связей
.
На рис. 3 и 4 представлены результаты численного интегрирования системы (5). Показана не сама функция , а разница
, поскольку область изменения функции
(приблизительно
от
до
)
велика по сравнению с характерными изменениями в системе (приблизительно от 0 до 9). Горизонтальная часть графиков соответствует нераспаренному участку цепи
с периодом спирали
. Наклонная часть графиков на рис. 3(a), 4(а) соответствует дислокации.
Можно сделать следующие выводы:
1) Способность к образованию дислокации в этой модели сильно зависит от .
При
дислокация возникла во всех рассмот-ренных случаях.
2) Способность к образованию дислокации также сильно зависит от параметра. Во всех случаях, когда параметр
велик
(
на рис. 1.а, 2.а ), дислокация возникла. В пользу этого утверждения также свидетельствует сравнение рис. 3(а) и 4(г).
Как показывают дополнительные расчеты, влияниена
эффект проявляется в меньшей степени. Дислокация образуется или не образуется вне зависимости от значения
(
или
). При больших значениях
дислокация
образуется медленнее, чем при меньших.
3) На рис. 3(а), 4(в,г) видно, что дислокация имеет кинкообразную форму.
Ширина дислокации зависит от параметров (чем
больше
, тем меньше ширина дислокации) и
(чем больше
, тем меньше ширина дислокации).
Развивая дальше модели солитонных возбуждений в ДНК (совместно с М.Ю.Масловым и др.) мы использовали условия, при которых цепочки ДНК моделируются набором ровибронных осцилляторов, подвешенных на невесомом нерастяжимом стержне; для простоты спирализация цепи не учитывается, а ровибронные степени свободы одной из цепочек считаются “замороженными”.
В этом случае гамильтониан для “активной” цепочки записывается в следующем виде:
H=H0+H1+H2
(1)
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: охрана труда реферат, экзамен.
Категории:
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата