Архив публикаций

Тезисы

XXV-ая конференция

Расчет динамических характеристик кинков, активированных в плазмиде PBR322

Краснобаева Л.А., Якушевич Л.В.¹

ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет, Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2,

¹Институт биофизики клетки РАН, Россия, 142290, г. Пущино, Институтская ул. 3,

1  стр. (принято к публикации)

Плазмида pBR322 представляет собой кольцевую ДНК, последовательность которой состоит из 4361 оснований [1]. Из них 983 аденинов, 1034 тиминов, 1134 гуанинов и 1210 цитозинов. Плазмида pBR322 широко используется в генных исследованиях, а ее компоненты – при создании новых инструментальных плазмид [2].

В настоящей работе мы рассматриваем плазмиду pBR322 как нелинейную динамическую систему, в которой могут возникать и распространяться конформационные возмущения – кинки. Для моделирования динамики кинков было использовано уравнение МакЛафлина-Скотта [3] c коэффициентами, рассчитанными в квази-однородном приближении [4]. Графики временной зависимости скорости, координаты и полной энергии кинка были получены для трех различных значений начальной скорости кинка: 500 м/с, 800 м/с и 1500 м/с, которые не превышают, скорости звука в ДНК.

Показано, что учет эффектов диссипации приводит к убыванию скорости кинка и его полной энергии, причем скорость кинка убывает до нуля, а энергия – до значения, равного энергии покоя кинка. Согласно расчетам, координата кинка растет и стремится к постоянному значению, отвечающему координате точки остановки кинка. Показано, что путь, который проходит кинк до полной остановки, зависит от начальной скорости кинка: чем больше начальная скорость кинка, тем больший путь он успевает пройти.

Литература

1. GenBank: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/J01749.1

2. Watson, N. A new revision of the sequence of plasmid pBR322 // Gene Vol. 70, No. 2, 1988. Pp. 399–403.

3. McLaughlin D.W., ScottA.C. Perturbation analysis of fuxon dynamics // Phys. Rev. A Vol. 18, 1978. Pp. 1652.

4. Yakushevich L.V., Krasnobaeva L.A. A new approach to studies of non-linear dynamics of kinks activated in inhomogeneous polynucleotide chains // International Journal of Nonlinear Mechanics Vol. 43, No. 10, 2008. Pp. 1074-1081.

• открыть в PDF формате (на русском языке) (PDF)