Исследование динамики конформационного возмущения в молекуле ДНК в модели Муто | Известия вузов. Физика. 2025. № 4. DOI: 10.17223/00213411/68/4/1

Исследование динамики конформационного возмущения в молекуле ДНК в модели Муто

Динамика локальных конформационных возмущений (ЛКВ) в молекуле ДНК исследуется с помощью модели Муто с потенциалом Тоды и потенциалом Леннарда-Джонса методами вейвлет-преобразований. Анализ решений уравнений однородной модели Муто, проведенный с помощью численных реализаций дискретного и непрерывного вейвлет-преобразований, приводит к выводу о возникновении и распространении вдоль цепочки атомов молекулы ДНК локальных конформационных возмущений, которые можно рассматривать как аналоги солитонов в модели Инглэндера, построенной на основе уравнения синус-Гордона. Получены оценки скорости распространения ЛКВ, проведена оценка алгоритмической сложности численных реализаций.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 2

Ключевые слова

ДНК, репликация, транскрипция, модель Муто, открытое состояние, конформационное возмущение, солитон, вейвлет-анализ

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Вологжин Матвей Алексеевич	Национальный исследовательский Томский государственный университет	студент, лаборант лаборатории анализа данных физики высокой энергии	matvey.vologzhin@mail.ru
Краснобаева Лариса Александровна	Национальный исследовательский Томский государственный университет; Сибирский государственный медицинский университет	д.ф.-м.н., профессор кафедры общей и экспериментальной физики; профессор кафедры биофизики и функциональной диагностики	kla1983@mail.ru
Шаповалов Александр Васильевич	Национальный исследовательский Томский государственный университет; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники	д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой теоретической физики; гл. науч. сотр. Международной лаборатории теоретической космологии	shpv@mail.tsu.ru

Всего: 3

Ссылки

Watson J.D., Crick F.H.C. // Nature. - 1953. - V. 171. - No. 9. - P. 737-738. - DOI: 10.1038/171737a0.

Peyrard M., Bishop A.R. // Phys. Rev. Lett. - 1989. - V. 62. - P. 2755-2758. - DOI: 10.1103/PhysRevLett.62.2755.

Peyrard M. Nonlinear Excitations in Biomolecules. - Berlin: Springer, 2009. - 207 p.

Yakushevich L.V. Nonlinear Physics of DNA. - Weinheim: Wiley, 2004. - 190 p.

Давыдов А.С. Солитоны в молекулярных системах. - Киев: Наукова думка, 1984. - 288 с.

Englander S.W., Kallenbach N.R., Heeger A.J., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. - 1980. - V. 77. - P. 7222-7226.

Shapovalov A.V., Obukhov V.V. // Symmetry. - 2018. - V. 10. - No. 3. - P. 53. - DOI: 10.3390/sym10030053.

Краснобаева Л.А., Шаповалов А.В. // Изв. вузов. Физика. - 2008. - Т. 51. - № 1. - С. 77-84.

Краснобаева Л.А., Шаповалов А.В. // Изв. вузов. Физика. - 2008. - Т. 51. - № 2. - С. 41-51.

Захаров В.Е., Манаков С.В., Новиков С.П., Питаевский Л.П. Теория солитонов. Метод обратной задачи. - М.: Наука, 1980. - 319 с.

Muto V., Lomdahl P.S., Christiansen P.L. // Phys. Rev. A. - 1990. - No. 42. - P. 7452-7458.

Muto V. // Acta Appl. Math. - 2011. - No. 11. - P. 5-15. - DOI: 10.1007/s10440-010-9564-8.

Павлов А.Н. // Изв. вузов. ПНД. - 2009. - Т. 17. - Вып. 5. - С. 99-111.

Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов. - СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2001. - 61 с.

Altaisky M.V., Kaputkina N.E. // Phys. Rev. D. - 2013. - No 88. - P. 1-15. - DOI: 10.1103/PhysRevD.88.025015.

Vidakovic B., Mueller P. Wavelets for Kids. - Durham: Duke University, 1991. - 28 p.

Чуи К. Введение в вэйвлеты. - М.: Мир, 2001. - 412 с.

Shigaev A.S., Ponomarev O.A., Lakhno V.D. // Math. Biol. Bioinform. - 2018. - No. 13. - P. 162-267. - DOI: 10.17537/2015.10.88.

Sell M.C., Ramlogan-Steel Ch.A., Steel J.C., Dhungel B.P. // Expert Rev. Mol. Med. - 2023. - No. 25. - P. 1-14. - DOI: 10.1017/erm.2023.7.

Lu Th.X., Rothenberg M.E. // J. Allergy Clinical Immunol. - 2018. - No. 141. - P. 1202-1207. - DOI: 10.1016/j.jaci.2017.08.034.