Реферат «Ақуыздардың динамикалық қозғалуының физикалық модельдері»
ДНҚ қозғалмалығының сызықты емес модельдері
жүктеу/скачать 6.4 Mb.
|
| ДНҚ қозғалмалығының сызықты емес модельдері.
ДНҚ ұтқырлығын зерттеу молекулалық биология мен генетиканың маңызды саласы болып табылады. ДНҚ ұтқырлығының сызықты емес модельдері ДНҚ қозғалысының және жасушадағы өзара әрекеттесудің әртүрлі аспектілерін жақсырақ түсінуге көмектеседі. Мұнда сызықты емес ДНҚ ұтқырлық үлгілерінің кейбір мысалдары берілген: 1. Тісті доңғалақ моделі: Бұл модель ДНҚ-ның тісті механизмдегі айналмалы доңғалақ сияқты жасуша ішінде қозғалуы және айналуы мүмкін екенін көрсетеді. Бұл модель ДНҚ-ның басқа молекулалармен қозғалысы мен әрекеттесуін түсіндіруге көмектеседі. 2. Бұрылу және айналдыру моделі: Бұл модель жасушаның үш өлшемді кеңістігінде оның бұралуына және оралуына әкелетін ДНҚ бөлімдері арасындағы өзара әрекеттесуді зерттейді. Бұл хромосомалардың құрылымы мен қызметін түсіну үшін маңызды болуы мүмкін. 3. Кездейсоқ жүру моделі: Бұл модель ДНҚ-ның қозғалысын кездейсоқ процесс ретінде қарастырады, мұнда ДНҚ молекуласы температура, конформациялық өзгерістер және басқа молекулалармен әрекеттесу сияқты әртүрлі факторлардың әсерінен жасуша ішінде «қыдырылады». Осы және басқа да сызықты емес модельдер ДНҚ-ның жасушалардағы қозғалысы мен өзара әрекеттесуін түсінуімізді тереңдетуге көмектеседі, сондай-ақ тірі ағзаларда болатын күрделі биофизикалық процестерге жарық түсіреді. Сағат модельдеу функционалды ДНҚ қозғалысы жемісті болып шықты іздеу қолайлы механикалық аналогы , содан кейін Сонда бар Жақсы механика мамандығы бойынша оқыды үлгі ұқсас жүйелер _ орнату құрылымдық элементтері , қозғалыстар мен өзара әрекеттесу . Бар жүздеген әртүрлі _ сипаттайтын модельдер ДНҚ қозғалыстары : үздіксіз және дискретті , спиральды және елемеу спираль имитациялайтын құрылым _ қозғалыс барлығы немесе дерлік барлығы атом фрагмент , және еліктеу қозғалыс тек негізгі суббірліктер , біртекті үлгілер , және үлгілер ескере отырып Қол жетімділік тізбектер негіздер _ Ең қарапайым - модельдер серпімді дөңгелек бар таяқ бөлім ( 1 -деңгей қосулы сурет ). Дискретті аналогы болып табылады шынжыр байланысты бірге _ _ дискілер ( немесе моншақтар ) және әрқайсысына диск сәйкес келеді бір немесе кейбір жұп нуклеотидтер . Серпімділік динамикасы таяқ сипатталады үш түрлері ішкі қозғалыстар : бойлық орын ауыстырулар , айналулар немесе бұралу қозғалыстар және көлденең ығысулар _ Шешім бойынша жүйелер теңдеулер болып табылады кәдімгі жазық толқындар , ал ДНҚ тербелістерінің спектрі тұрады тек бастап үш акустикалық тармақтары : бойлық , көлденең және иілу . Модельдер екінші деңгейі ДНҚ молекуласының тұратынын ескеру керек бастап екі полинуклеотид шынжырлар , оның мүмкін симуляциялау сағ Көмектесіңдер екі серпімді таяқшалар , әлсіз өзара әрекеттесу арасында өздері және қос спиральға бүктелген . Дискретті аналогы осындай модельдер болып табылады өзің екі тізбектер қатысты дискілер _ бірге _ _ бойлық және көлденең серіппелер , және қаттылық бойлық серіппелер көптеген гөрі көбірек _ қаттылық көлденең . Бұралу жолақтарының диапазоны есептелген тербеліс _ Авторы мұндай ( сызықтық ) модель тұрады бастап екі салалары : акустикалық және оптикалық . Үшінші деңгейі иерархия екенін ескереді _ әрқайсысы бастап тізбектер тұрады бастап үш суббірліктер : қанттар , фосфаттар және негіздер . Төртінші деңгейі қазіргі тор ДНҚ-ны сипаттайтын модельдер қозғалыс құрайтын атомдар _ тор ұяшық _ ( Пауэлл т.б т.б. , Phys.Rev . А-35, 1987). Тапсырмалар осындай түрі табысқа жетеді сызықтық ( гармоникалық ) жуықтауда шешу және алу _ кешен Құрамында ДНҚ спектрлері бір топ филиалдар _ Модельдер бесінші деңгейі максимум дәл жіберу ДНҚ құрылымы мен қозғалысы ( модельдер молекулалық спикерлер ). Пионерская далада жұмыс істеу зерттеу ішкі ДНҚ динамикасы болды оқу Englander және т.б. _ ( Англия , Калленбах , Хигер , Крумхансл , Литвин , 1980). Әдіс сутегі-тритий айырбастау болды көрсетілген принципті мүмкіндік ДНҚ-дағы түзілімдер ашық анықталған күйлер _ Қалай ұялы жергілікті аймақтар ( ұзындығы бірден бірнеше негізгі жұпқа дейін ) , ішінде қай сутегі коммуникациялар жыртылған _ Білім осындай ашық мемлекеттер маңыздылығымен байланысты _ бұрыш ауытқулар ережелерінен негізделеді _ теңгерім _ Математикалық бұл процесс болды _ арқылы сипатталған Гамильтондық формализм , кең теориялық және математикалық сабақтарда қолданылады физика _ Сағат модельдеу ішкі Авторлар ДНҚ мобильділігімен шектелмеді модельдеу кішкентай позициядан ауытқулар _ тепе-теңдік ( гармоникалық немесе сызықтық жуықтау ) және қарастырылады қозғалыс үлкен амплитудалар ( ангармониялық немесе сызықтық емес көзқарас ). болды көрсетілген , бұл сызықтық емес толқын синус теңдеулерінің шешімдері Гордон Англия моделінің модификациясы (Якушевич, 1998) үлкен амплитудасымен сипатталатын қант-фосфатты тізбектердің айналасындағы негіздердің айналмалы қозғалыстарының процестерін сипаттайды. Бұл қозғалыстар сутегі байланыстарының үзілуіне және ашық күйлердің пайда болуына әкеледі. Динамикалық қасиеттерді сипаттау кезінде ДНҚ молекуласы мен қосылған маятниктер тізбегі арасында ұқсастық қолданылады. ДНҚ молекуласындағы айналмалы маятниктердің рөлін қанттарға бекітілген негіздер, көлденең тізбектің рөлін қант-фосфат тізбегі, сыртқы гравитациялық өрістің рөлін екінші тізбек индукциялаған өріс атқарады. негіздер арасындағы бірінші арқылы сутегі байланыстарымен әлсіз әрекеттесетін ДНҚ. Маятниктер тізбегінің динамикасы жақсы зерттелген және n сызықты емес теңдеулердің жиынтығымен сипатталған. n-ші маятник үшін теңдеу келесідей болады: ДНҚ-ның екі қант-фосфатты тізбегі екі ұзын сызықпен, ал негіздері көптеген қысқа сызықтармен бейнеленген. Қиындық негізгі жұптары бұзылған жергілікті аймаққа сәйкес келеді. (34) шешім ДНҚ молекуласы бойымен v жылдамдықпен қозғалатын жергілікті деформацияны (негіз жұптарының ашылуын) сипаттайды. Толқынның таралуы кезінде энергияның тұрақты айдалуынан болатын үдеу және ішкі үйкеліс әсерінен баяулау байқалуы мүмкін. Негізінен құрамында A-T жұптары бар молекуланың қалған бөлігінің фонында G-C жұптары басым болатын блоктар түріндегі ДНҚ гетерогенділігін ескере отырып, кедергіні еңсеру үшін қажетті сызықты емес толқын жылдамдығының минималды мәнін бағалауға мүмкіндік береді. G-C блоктайды және қозғалысты жеңеді. Қарастырылып отырған модель ДНҚ молекуласындағы ұзақ диапазондық әсерлерді және реттеуші аймақтар арқылы конформациялық толқындардың таралуын сапалы түрде түсіндіруге мүмкіндік береді, бұл ДНҚ-ның функционалдық белсенділігін реттеу үшін ерекше маңызды. ДНҚ бойымен қозғалатын сызықты емес конформациялық толқындар да көптеген гендердің жұмысын үйлестіруде рөл атқаруы мүмкін. жүктеу/скачать 6.4 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|