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力诱导短链 B-DNA 非平衡功率波动

软凝聚态物质 2025-08-12 v1 生物物理

摘要

我们考虑了一个包含 12 个碱基对且序列明确指定的溶剂化标准 B-DNA 系统,其初始处于无外力 ff 作用的平衡状态。经过平衡后,进行一次切换实验,通过拉伸 DNA 一端并约束另一端来实现。该有限时间的拉伸过程以恒定的施加力速率进行,直到力的最大值为 400 pN。通过数值积分施加力-伸长曲线函数,确定该过程所做的非平衡功 (W)(W)。通过重复大量拉伸实验获取功值集合 P(W)P(W)。我们采用 Jarzynski 定律计算 DNA 之间平衡态和力诱导熔化态之间的自由能差 (ΔF)(\Delta F)。结果发现,ΔF\Delta F 的值与传统平衡方法的结果非常吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.07354,
  title  = {Nonequilibrium Work Fluctuations in Force-induced Melting of a Short B-DNA},
  author = {S. Siva Nasarayya Chari and Prabal K. Maiti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07354},
  year   = {2025}
}