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DNA系链的布朗动力学的数学分析。 (英语) 2012年9月9日Zbl

摘要:在单粒子追踪实验中,研究了一端附着在微球(光学标记)上,另一端固定在基质上的单个DNA或聚合物分子的内部运动。球体的随机布朗动力学反映了DNA或聚合物分子的自发涨落,从而反映了其物理特性。本文分析了聚合物分子的两个连续模型,即柔性弹性弦和弱弯曲弹性杆。这两个模型都是根据线性随机微分方程进行数学建模的。基于傅里叶分析,我们计算了实验中关键观测到的粒子运动的均方位移(MSD)。我们得到了两个模型的MSD的短时渐近性,以及最小非零特征值的长期行为。
结果表明:(i)连续弹性弦模型的长期动力学与离散珠簧模型的长期动态在数量上是一致的。(ii)两种模型的短时MSD均由系留粒子控制,与\(t)呈线性依赖关系。(iii)这两个模型显示了长期行为的特征差异:对于长弹性管柱,最长松弛时间与(L^2)成正比,对于短弹性管柱则与(L)成正比;但对于长和短弱弯曲杆,最长弛豫时间与(L ^4)成正比。

MSC公司:

92碳40 生物化学、分子生物学
60J65型 布朗运动
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全文: 内政部