|
Математическая биология и биоинформатика, 2013, том 8, выпуск 1, страницы 135–160
(Mi mbb138)
|
|
|
|
Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)
Математическое моделирование
Дырочная проводимость в неоднородных фрагментах ДНК
О. А. Пономаревa, А. С. Шигаевa, А. И. Жуковb, В. Д. Лахноa a Институт математических проблем биологии, Российская академия наук, Пущино, Московская область, 142290, Россия
b Московский государственный университет дизайна и технологий, Москва, 115035, Россия
Аннотация:
Особенности миграции катион-радикала (дырки) в гетерогенной ДНК исследованы с помощью замкнутой системы уравнений корреляционных функций для коэффициента проводимости на основе выражения Кубо. Замыкание цепочки производилось путем отбрасывания корреляций выше второго порядка. Полученная система нелинейных дифференциальных уравнений была исследована как аналитически, так и численно. С помощью формулы Кубо изучена относительная подвижность дырки в гетерогенных фрагментах ДНК. Продемонстрирована важная роль поляризации среды, обусловленной взаимодействием дырок с колебаниями нуклеотидных пар, в процессах переноса. Энергия данного взаимодействия может превышать энергию колебаний в 10 раз. Показано, что скорость переноса между соседними парами оснований ДНК в одномерном случае почти не зависит от более удалённых пар. Осцилляции плотности заряда происходят в пикосекундном масштабе времени, однако скорости переноса дырки, получаемые усреднением по этим осцилляциям, оказались весьма близкими к экспериментальным данным. Полученная зависимость скорости переноса дырки между двумя гуаниновыми основаниями от числа находящихся между ними адениновых оснований также хорошо согласовалась с экспериментами. Кроме того, исследована зависимость скорости переноса от температуры. Показано, что основной вклад в процесс транспорта заряда при $300$ K вносит прыжковый механизм переноса.
Ключевые слова:
ДНК, перенос заряда, дырка, корреляционные функции, цепочки Боголюбова.
Материал поступил в редакцию 19.02.2013, опубликован 01.04.2013
Образец цитирования:
О. А. Пономарев, А. С. Шигаев, А. И. Жуков, В. Д. Лахно, “Дырочная проводимость в неоднородных фрагментах ДНК”, Матем. биология и биоинформ., 8:1 (2013), 135–160
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mbb138 https://www.mathnet.ru/rus/mbb/v8/i1/p135
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 280 | PDF полного текста: | 93 | Список литературы: | 47 | Первая страница: | 1 |
|