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

Матем. биология и биоинформ., 2009, том 4, выпуск 2, страницы 46–51 (Mi mbb44)

Эта публикация цитируется в 5 статьях

Математическое моделирование

О возможности сверхбыстрого переноса заряда в ДНК

В. Д. Лахно, В. Б. Султанов

Институт математических проблем биологии РАН

Аннотация: эксперименты по переносу заряда в ДНК приводят к противоречивой картине переноса: с одной стороны, они приводят к выводу, что процесс является очень медленным, а переносимый заряд почти полностью локализован на одной Уотсон–Криковской паре, и с другой стороны, они свидетельствуют о том, что перенос возможен на очень большое расстояние. Для объяснения этого противоречия нами вводится представление о возможности сверхбыстрых переходов заряда между парами оснований на отдельных фрагментах ДНК, приводящих к установлению квазиравновесного распределения заряда на временах, меньших времени сольватации заряда. Другими словами, мы постулируем такие состояния безотносительно к природе механизма, обуславливающего их установление: прыжковый механизм, зонный механизм, суперобмен, поляронный механизм и т.д., оставляя в стороне споры о преимуществе того или иного механизма. Обсуждаются качественные отличия переноса заряда в сухой ДНК и ДНК в растворе. В растворе определяющую роль для переноса заряда играет его сольватация, которая уменьшает скорость переноса в $10^7\div10^8$ раз по сравнению с сухой ДНК. Обсуждаются условия, когда возможен сверхбыстрый перенос заряда в ДНК, приводящий к квазиравновесным распределениям зарядовой плотности в дуплексе. Сравнение рассчитанных квазиравновесных распределений с экспериментом свидетельствует о возможности сверхбыстрых туннельных переходов дырки в дуплексе ДНК в растворе.

Ключевые слова: холстейновский гамильтониан, дырка, сольватация.

УДК: 577, 51-7

Материал поступил в редакцию 16.06.2009, опубликован 06.07.2009


 Англоязычная версия: Mathematical Biology and Bioinformatics, 2009, 4:2, 1–6


© МИАН, 2024