Русский
!

Conference publications

Abstracts

XXI conference

Conformational transitions in the polynucleotide chains at external impacts

Zakir'yanov F.K., Yakushevich L.V.1, Daukaev T.R., Gubaidullin M.N.

Z. Validi str., 32, Ufa, Russia, 450074

1Institutskaya str., 3, Pushchino, Russia, 142290

1 pp. (accepted)

В настоящее время ДНК рассматривается в качестве основы для создания элементов схемотехники нанобиоэлектронных устройств. Хорошо известно также, что функционирование биологических макромолекул сопровождается изменением их конформации. В частности, показано, что перенос заряда в полинуклеотидных цепочках лимитируется их конформационными переключениями [1]. Этот факт может быть использован для управления процессами переноса зарядов внешними воздействиями на конформационные переключения.

В настоящей работе используется описание конформационных переключений в полинуклеотидных цепочках в терминах нелинейных уединённых волн – солитонов. Динамика солитонов (кинков) в модели однородной ДНК описывается уравнением синус-Гордона [2] и его модификациями. Представлены результаты, демонстрирующие возможность управления движением кинка модифицированного уравнения синус-Гордона (МУСГ) внешним воздействием с изменяющимися параметрами. В рамках такого подхода с использованием метода МакЛафлина и Скотта [3] рассмотрены следующие виды внешних воздействий: 1) постоянное воздействие; 2) периодическое воздействие с постоянной частотой; 3) периодическое частотно-модулированное воздействие вида F(t) = A0 cos (0t + A1cos 1t), где A0, A1, 0 и 1 – постоянные величины. Возможности управления движением кинка проанализированы для каждого из этих видов воздействий, как с учетом диссипации, так и без него.

Полученные результаты указывают, что при определенных значениях параметров A0, A1, 0 и 1 возможно как поступательное, так и колебательное движение кинка. Причём, меняя значения параметров внешнего воздействия, можно регулировать как направление, так и скорость движения кинка. В случае ДНК использование такого воздействия могло бы стать основой для реализации идеи применения ДНК в нанобиоэлектронике, а возможно, и ключом к управлению динамикой таких процессов как транскрипция, трансляция, репликация.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533