Влияние дипольных сил на структуру жидкокристаллических фаз ДНК

Вычислен и проанализирован диполь-дипольный вклад в энергию парного взаимодействия молекул ДНК. Рассмотрены жесткие фрагменты ДНК, то есть длиной порядка персистентной, оснащенные дискретными дипольными моментами пар оснований. При заданном расстоянии между центрами масс молекул энергия диполь-дипольного взаимодействия является функцией трех угловых переменных, в качестве которых выбраны: 1) углы $\phi_1,\phi_2$ между центральными диполями обеих молекул и осью $z$, проходящей через центры молекул, и 2) угол $\xi$ между длинными осями молекул. Установлено существование минимумов дипольной энергии в случае взаимной ориентации молекул, соответствующей одному из условий: 1) $\phi_1=\phi_2=0$; 2) $\phi_1=\phi_2=\pi$. Холестерический угол закрутки $\xi$ может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от типа минимума. Для реалистических значений параметров холестерических дисперсий дипольная энергия оказывается только немного меньше известной экспериментально энергии связи молекул в дисперсии. Результаты работы позволяют предположить, что дипольные силы оказывают существенное влияние на структуру и другие свойства суспензий ДНК, в частности, они могут приводить к нетривиальным текстурным явлениям, эффектам двухосной корреляции и мультистабильности.