|
Архив публикацийТезисыXXI-ая конференцияКонформационные переключения в полинуклеотидных цепочках при внешних воздействияхРоссия, 450074, г. Уфа, ул. З. Валиди, 32, (347)22-99-645 Россия, 142290, г. Пущино, Институтская ул., 3, (4967)739252 1 стр. (принято к публикации)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. |
