极罕见超快非平衡过程可接近平衡:RNA 解折叠与重折叠
统计力学
2021-09-15 v1 生物物理
计算物理
摘要
我们数值研究了在外力变化影响下 RNA 二级结构的行为。这允许测量由此产生的快速解折叠和重折叠过程中的功 。此处我们研究一个中等大小的发夹结构。利用一种精细的大偏差算法,我们能够以高达 的小概率精度测量功分布。凭借该精度并与精确自由能计算比较,我们得以验证 Crooks 和 Jarzynski 定理。此外,我们分析了典型平衡过程与非平衡过程(以测得的功 的选定值——典型与罕见值为条件)在解折叠和重折叠过程中的力-伸展曲线及二级结构构型。我们发现,功值分别接近对应用 Crooks 和 Jarzynski 定理最为相关的那些值的非平衡过程,与平衡过程最为相似且相当类似。因此,关于单一标量变量的平衡与非平衡行为的相似性——其以极小概率出现但可由受控而非定向的方式产生——与沿完整动力学轨迹所采样构型集合的高度相似性相关。
引用
@article{arxiv.2011.12447,
title = {Extremely rare ultra-fast non-equilibrium processes can be close to equilibrium: RNA unfolding and refolding},
author = {Peter Werner and Alexander K. Hartmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12447},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 9 figures