ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТЯЖЕНИЯ ДНК

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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