Компьютерные исследования и моделирование
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2018, том 10, выпуск 4, страницы 545–558 (Mi crm464)  

АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Особенности движения кинков ДНК при асинхронном включении/выключении постоянного и периодического полей

Л. В. Якушевичa, В. Н. Балашоваb, Ф. К. Закирьяновb

a Институт биофизики клетки РАН, Россия, 142290, г. Пущино, ул. Институтская, д. 3
b Башкирский государственный университет, Россия, 450074, г. Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32

Аннотация: Исследование влияния внешних полей на живые системы — одно их наиболее интересных и быстро развивающихся направлений современной биофизики. Однако механизмы такого воздействия до сих пор не совсем ясны. Один из подходов к изучению этого вопроса связывают с моделированием взаимодействия внешних полей с внутренней подвижностью биологических объектов. В настоящей работе этот подход применяется для исследования влияния внешних полей на движение локальных конформационных возмущений — кинков в молекуле ДНК. Понимая и учитывая, что в целом такая задача тесно связана с задачей о механизмах регуляции процессов жизнедеятельности клеток и клеточных систем, мы поставили задачу — исследовать физические механизмы, регулирующие движение кинков, а также ответить на вопрос, могут ли постоянные и периодические поля выступать в роли регуляторов этого движения. В работе рассматривается самый общий случай, когда постоянные и периодические поля включаются и выключаются асинхронно. Детально исследованы три варианта асинхронного включения/выключения. В первом варианте интервалы (или диапазоны) действия постоянного и периодического полей не перекрываются, во втором — перекрываются, а третьем — интервалы вложены друг в друга. Расчеты выполнялись для последовательности плазмиды pTTQ18. Движение кинков моделировалось уравнением Мак-Лафлина–Скотта, а коэффициенты этого уравнения рассчитывались в квазиоднородном приближении. Численные эксперименты показали, что постоянные и периодические поля оказывают существенное влияние на характер движения кинка и регулируют его. Так, включение постоянного поля приводит к быстрому увеличению скорости кинка и установлению стационарной скорости движения, а включение периодического поля приводит к установившимся колебаниям кинка с частотой внешнего периодического поля. Показано, что поведение кинка зависит от взаимного расположения диапазонов действия внешних полей. Причем, как оказалось, события, происходящие в одном диапазоне, могут оказывать влияние на события в другом временном диапазоне даже в том случае, когда диапазоны расположены достаточно далеко друг от друга. Показано, что перекрывание диапазонов действия постоянного и периодического полей приводит к значительному увеличению пути, проходимому кинком до полной остановки. Максимальный рост пути наблюдается в случае вложенных друг в друга диапазонов. В заключении обсуждается вопрос о том, как полученные модельные результаты могут быть связаны с важнейшей задачей биологии — задачей о механизмах регуляции процессов жизнедеятельности клеток и клеточных систем.

Ключевые слова: уравнение МакЛафлина–Скотта, кинки ДНК, действие внешних полей, асинхронное включение/выключение.

DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-4-545-558

Полный текст: PDF файл (11614 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2717
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 530.182.1
Поступила в редакцию: 14.05.2018
Исправленный вариант: 14.06.2018
Принята в печать:15.06.2018

Образец цитирования: Л. В. Якушевич, В. Н. Балашова, Ф. К. Закирьянов, “Особенности движения кинков ДНК при асинхронном включении/выключении постоянного и периодического полей”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:4 (2018), 545–558

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{YakBalZak18}
\by Л.~В.~Якушевич, В.~Н.~Балашова, Ф.~К.~Закирьянов
\paper Особенности движения кинков ДНК при асинхронном включении/выключении постоянного и периодического полей
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2018
\vol 10
\issue 4
\pages 545--558
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm464}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-4-545-558}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm464
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v10/i4/p545

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:112
    Полный текст:36
    Литература:7
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2021