DNA 中气泡寿命与气泡长度的分布
生物物理
2021-01-04 v2 统计力学
计算物理
生物大分子
摘要
我们通过使用 Peyrard-Bishop-Dauxois (PBD) 模型以及具有序列依赖性堆叠相互作用的扩展版本 (ePBD) 进行大量分子动力学模拟，研究了生理温度下 DNA 中气泡寿命与气泡长度的分布，重点强调序列的鸟嘌呤-胞嘧啶 (GC)/腺嘌呤-胸腺嘧啶 (AT) 含量对这些分布的影响。对于两个模型，我们发现考虑互补核苷酸分离时依赖于碱基对（GC 对比 AT）的阈值能够重现所观测到的熔解温度对 DNA 序列 GC 含量的依赖关系。利用这些碱基对打开的阈值，我们获得了气泡长度可达十个碱基对、随序列 GC 含量变化时的气泡寿命分布，并用拉伸指数函数精确拟合。我们发现两个模型中平均气泡寿命均随气泡长度或 GC 含量的增加而减小。此外，所获得的气泡长度分布也由适当的拉伸指数函数拟合，我们的结果表明短气泡在任何 GC 含量下具有相似的可能性，但较长气泡在 AT 富集序列中显著更可能出现。我们还表明 ePBD 模型比 PBD 系统允许更多、更长寿的气泡。
引用
@article{arxiv.2008.08841,
title = {Distributions of Bubble Lifetimes and Bubble Lengths in DNA},
author = {Malcolm Hillebrand and George Kalosakas and Haris Skokos and Alan Bishop},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.08841},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication, 12 pages, 11 figures