DNA 熔化转变中的局域合作机制
软凝聚态物质
2007-05-23 v1 统计力学
生物物理
生物大分子
摘要
我们提出了一种新的统计力学模型，用于描述DNA的熔化转变。将碱基配对和堆积分别视为独立的自由度，并通过一组局部规则来描述配对与堆积之间的相互作用，这些规则模仿了真实分子中的几何约束。这种微观机制本质上地解释了与气泡核化自由能惩罚相关的合作性。该模型描述了实验光谱学测得的熔化曲线中的解偶和解堆两个部分。此外，该模型解释了观察到的有效热力学参数随温度变化的现象，这些参数用于近邻(nearest neighbor)类型模型。我们通过传递矩阵形式计算该模型的配分函数，并推广以包括非局域链熵项。这一部分引入了对 Yeramian 式传递矩阵方法的新型参数化，以描述 Poland-Scheraga 形式的DNA熔化。该模型在均匀热力学极限下可精确求解，我们在不使用准配分函数的情况下计算所有可观测量。众所周知，此类模型在完全链断裂的温度上会出现一级相转变或连续相转变，这取决于气泡熵指数的大小。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0506067,
title = {Local Cooperativity Mechanism in the DNA Melting Transition},
author = {Vassili Ivanov and Dmitri Piontkovski and Giovanni Zocchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0506067},
year = {2007}
}
备注
Extended version of Phys. Rev. E paper