分子动力学和序列异质性聚合物穿越的动力学
统计力学
2009-11-10 v2 生物大分子
摘要
本文详细研究了序列异质性对聚合物穿越孔道以及类似于螺旋酶、DNA聚合酶/外切酶和RNA聚合酶等简单分子运动器模型的影响。由于膜两侧的化学环境不同，RNA或DNA的孔道穿越存在偏置，而分子运动器的运动则通过与化学能的耦合实现偏置。外部施加的力可以抵消这些偏置。对于两种系统，我们分别对包含或不包含无序的格子模型进行了精确求解。这些模型明确地包含了聚合物穿越中对不同化学环境的耦合，以及分子运动器中对化学能（以及核苷酸配对能）的耦合。利用精确解和一般性论证，我们表明，序列异质性导致异常动力学。最显著的是，在围绕停力（或DNA聚合酶/外切酶系统的停张力）的一系列力范围内，位移随时间的增长为 t^μ，其中 μ < 1。我们估计了该行为在几种系统中可被实验检测到的范围，并认为在合适的力和缓冲液条件下可被检测到。类似的序列异质性效应可能在病毒DNA的包装过程中出现。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0310455,
title = {Dynamics of Molecular Motors and Polymer Translocation with Sequence Heterogeneity},
author = {Yariv Kafri and David K. Lubensky and David R. Nelson},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0310455},
year = {2009}
}
备注
42 pages, 12 figures