RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2018, том 13, выпуск 1, страницы 1–12 (Mi mbb324)

Эта публикация цитируется в 4 статьях

Математическое моделирование

Захват и транспорт зарядов в ДНК мобильными дискретными бризерами

А. П. Четвериковab, К. С. Сергеевba, В. Д. Лахноb

a Физический факультет, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского, Саратов, Россия
b Институт математических проблем биологии РАН – филиал ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, Пущино, Московская область, Россия

Аннотация: С использованием модели Пейрарда–Бишопа–Доксуа–Холстейна проведено численное моделирование захвата и транспорта заряда (электрона или дырки) в молекуле ДНК мобильными дискретными бризерами, возбуждаемыми начальными возмущениями скоростей или координат смежных нуклеотидных пар, дислоцированных около закрепленного конца молекулы. Показано, что эффективное образование стабильной квазичастицы «мобильный дискретный бризер + электрон» достигается при возмущении нескольких нуклеотидных пар, расположенных на конце молекулы. Бризеры могут быть возбуждены при возмущениях координат и скорости частиц как направленных к оси, так и от оси молекулы. Волновая функция электрона должна быть вначале локализована в области возмущения молекулы. Установлено, что метастабильная квазичастица может перемещаться на дистанцию до 200 межпарных расстояний. Описанный механизм транспорта заряженной частицы не требует наложения внешнего электрического поля и может рассматриваться как альтернативный поляронному механизму.

Ключевые слова: нанобиоэлектроника, ДНК, мобильные дискретные бризеры, квазичастицы, модель Пейрарда–Бишопа–Доксуа–Холстейна.

УДК: 2013.12.27

Материал поступил в редакцию 20.11.2017, опубликован 22.01.2018

DOI: 10.17537/2018.13.1



© МИАН, 2024