局部扰动下DNA构象变化的长度尺度依赖性
生物物理
2020-08-07 v2 软凝聚态物质
生物大分子
摘要
DNA分子的构象变化在多种生物过程中频繁出现，并已被建模为具有非线性双稳势的强耦合振子链。尽管该模型中构象变化的机制与性质已被研究且发展了若干降阶模型，但作为振子链长度函数的构象动力学相对尚不清楚。为此，我们采用了改进的Lindstedt-Poincare方法与数值计算。我们计算了模型非零模频率的扰动展开，发现如先前降阶模型那样用未扰动动力学近似这些模，在DNA模型长度增加时可能不成立。我们研究了不同长度模型中对局部扰动的构象变化，发现对于所选输入与参数，模型中DNA长度存在两个区域：第一区域中发生构象变化所需最小能量随DNA长度增加而增加；第二区域中其几乎与DNA模型长度无关。我们通过向局部扰动引入随机性来分析这些模型中的构象变化，发现系统抵抗随机扰动保持在稳定构象的趋势随DNA长度增加而降低。这些结果应有助于理解DNA分子长度在影响其构象动力学中的作用。
引用
@article{arxiv.1911.04711,
title = {On the length scale dependence of DNA conformational change under local perturbation},
author = {Soumyadip Banerjee and Kushal Shah and Shaunak Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04711},
year = {2020}
}
备注
There are 6 figures and the draft is of 24 pages