Аннотация:
С использованием модели Пейрарда–Бишопа–Доксуа–Холстейна проведено численное моделирование захвата и транспорта заряда (электрона или дырки) в молекуле ДНК мобильными дискретными бризерами, возбуждаемыми начальными возмущениями скоростей или координат смежных нуклеотидных пар, дислоцированных около закрепленного конца молекулы. Показано, что эффективное образование стабильной квазичастицы «мобильный дискретный бризер + электрон» достигается при возмущении нескольких нуклеотидных пар, расположенных на конце молекулы. Бризеры могут быть возбуждены при возмущениях координат и скорости частиц как направленных к оси, так и от оси молекулы. Волновая функция электрона должна быть вначале локализована в области возмущения молекулы. Установлено, что метастабильная квазичастица может перемещаться на дистанцию до 200 межпарных расстояний. Описанный механизм транспорта заряженной частицы не требует наложения внешнего электрического поля и может рассматриваться как альтернативный поляронному механизму.
Ключевые слова:
нанобиоэлектроника, ДНК, мобильные дискретные бризеры, квазичастицы, модель Пейрарда–Бишопа–Доксуа–Холстейна.
Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ, проект 16-07-00305, и РНФ, проект № 16-11-10163.
Материал поступил в редакцию 20.11.2017, опубликован 22.01.2018
Тип публикации:
Статья
УДК:
2013.12.27
Образец цитирования:
А. П. Четвериков, К. С. Сергеев, В. Д. Лахно, “Захват и транспорт зарядов в ДНК мобильными дискретными бризерами”, Матем. биология и биоинформ., 13:1 (2018), 1–12