ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТЯЖЕНИЯ ДНК

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается задача растяжения гибкой полимерной молекулы с заданными условиями на концах, под действием фиксированной силы. Построена математическая модель для различных энергетических функций, описывающих упругость полимера, и различных способов закрепления. Показано, что зависимость растяжения от длины полимера линейна. Приведены результаты численных расчетов. Полученные результаты позволяют улучшить анализ экспериментальных данных по растяжению полимеров. Теория дает несколько верифицируемых предсказаний, в том числе предлагаются экспериментальные методы, позволяющие повысить точность измерений.

Об авторах

М. А Дидин

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: didin.maxim@yandex.ru
Долгопрудный, Россия

Список литературы

  1. Marko J. F. and Siggia E. D. Stretching DNA. Macromolecules , 28 (26), 8759-8770 (1995). doi: 10.1021/ma00130a008
  2. Shon M. J., Rah S. H., and Yoon T. Y. Submicrometer elasticity of double-stranded DNA revealed by precision force-extension measurements with magnetic tweezers. Sci. Adv., 5 (6), eaav1697 (2019). doi: 10.1126/sciadv.aav1697
  3. Smith S. B., Finzi L., and Bustamante C. Direct mechanical measurements of the elasticity of single DNA molecules by using magnetic beads. Science, 258 (5085), 11221126 (1992). doi: 10.1126/science.1439819
  4. Seol Y., Li J., Nelson P. C., Perkins T. T., and Betterton M. D. Elasticity of short DNA molecules: theory and experiment for contour lengths of 0.6-7 microm. Biophys J., 93 (12), 4360-4373. (2007). DOI: 10,1529/biophysj,107,112995
  5. Fiasconaro A. and Falo F. Elastic traits of the extensible discrete wormlike chain model. Phys. Rev. E., 107 (2), 024501 (2023). doi: 10.1103/PhysRevE.107.024501
  6. Kratky-Porod Chain [Electronic resource]. URL: https://www.polymerdatabase.com/polymer%20physics/Worm-like%20Chain.html (accessed: 01.08.2023).
  7. Livadaru L., Netz R. R., and Kreuzer H. J. Stretching Response of discrete semiflexible polymers. Macromolecules, 36 (10), 3732-3744 (2003). doi: 10.1021/ma020751g
  8. Koslover E. F. and Spakowitz A. J. Discretizing elastic chains for coarse-grained polymer models. Soft Matter, 9 (29), 7016-7027 (2013). doi: 10.1039/C3SM50311A
  9. Wiggins P. A. and Nelson P. C. Generalized theory of semiflexible polymers. Phys. Rev. E. Stat. Nonlin. Soft Matter Phys. 73 (3, Pt 1), 031906 (2006). doi: 10.1103/PhysRevE.73.031906
  10. Andersen N. T., Teng Y., and Chen J. Z. Y. Stretching a Semiflexible Polymer of Finite Length // Macromolecules, 55 (1), 210-216 (2022). doi: 10.1021/acs.macromol.1c02087
  11. Vologodskii A. and Frank-Kamenetskii M. D. Strong bending of the DNA. double helix. Nucl. Acids Res., 41 (14), 6785-6792 (2013). doi: 10.1093/nar/gkt396
  12. Drozdetski A. V, Mukhopadhyay A., and Onufriev A. V. Strongly bent double-stranded DNA: reconciling theory and experiment. Front. Phys. 7, 195 (2019). doi: 10.3389/fphy.2019.00195
  13. Fosdick R. L. and James R. D. The elastica and the problem of the pure bending for a non-convex stored energy function. J. Elasticity, 11 (2), 165-186 (1981).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).