DNA液晶相中的焦磷酸基团

我们研究了DNA分子之间的静电相互作用，其中糖-磷酸骨架中的一些磷酸基团被焦磷酸基团取代。我们采用一个模型，将DNA视为一维晶格，分别对应碱基对的偶极子和（焦）磷酸基团的电荷。DNA分子之间的相互作用由描述分子各自晶格上两组偶极子和电荷之间静电力的对势$U$表示。势能$U$的最小值表明分子的取向有序性，从而形成DNA的液晶相。我们使用数值方法结合势能$U$验证的对称性来寻找最小值集合。这些对称性形成一个8阶非交换群${\cal S}$。利用群${\cal S}$，我们提出了DNA液晶相的分类，该分类允许多种胆甾相，即多晶型现象。DNA的焦磷酸形式可以阐明电荷在其液晶相中所起的作用，并有助于实验研究，这对纳米技术和生物医学应用具有重要意义。