单价及多价阳、阴离子在DNA分子上的吸附
软凝聚态物质
2009-11-10 v1 统计力学
q-bio
摘要
通过计算机模拟研究了单价和多价阳、阴离子从盐溶液吸附于脱氧核糖核酸(DNA)分子上的过程。离子被建模为带电硬球，DNA分子被建模为遵循双螺旋磷酸链的点电荷模式。DNA分子的几何形状在不同层次上被建模，从简单的圆柱形到包括磷酸链之间主沟和次沟的结构化模型。计算了吸附在磷酸链、主沟和次沟上离子的浓度。首先，我们发现DNA表面上的吸附模式严重依赖于其几何形状：对于圆柱形模型，反离子倾向于沿磷酸链吸附；但对于结构化模型，吸附于次沟。其次，我们发现添加单价盐离子会增加次沟的电荷密度，而主沟吸附离子总电荷密度保持不变。次沟上吸附的离子浓度高度结构化，而主沟上的浓度几乎均匀分布。此外，对于固定添加盐量，主沟的阳离子电荷与反离子价值无关。随着盐浓度增加，主沟被中和，而次沟总吸附电荷保持恒定。检测到DNA的过电荷现象在多价盐中出现。对于较大的离子半径（模拟离子水合效应），表明阳离子在主沟上的吸附量增加。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0307079,
title = {Adsorption of mono- and multivalent cat- and anions on DNA molecules},
author = {E. Allahyarov and H. Löwen and G. Gompper},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0307079},
year = {2009}
}
备注
34 pages with 14 figures