خواص ارتعاشی ماکرومولکول‌ DNA در مدل‌های مختلف

پذیرفته شده برای پوستر ، صفحه 1-9 (9) XML اصل مقاله (1.79 MB)
کد مقاله : 1049-ISAV2023 (R1)
نویسندگان
1دانشگاه رازی کرمانشاه
2هیأت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه
چکیده
خواص ارتعاشی مولکول‌ DNA با استفاده از محاسبه‌ی منحنی پاشندگی و چگالی حالات فونونی مورد بررسی قرار گرفته است. این محاسبات با استفاده از تقریب هارمونیک و رهیافت تابع گرین انجام شده است. برای انجام این کار، مولکول DNA در سه مدل به نام‌های مدل استخوان ماهی، مدل نردبانی 1 و مدل نردبانی 2 شبیه‌سازی شده است. برای نزدیک شدن به رفتار مولکول‌ DNA واقعی، اندازه‌ی یاخته‌ی واحد به تدریج افزایش می‌یابد به گونه‌ای که تعداد پایه‌های بیشتری را در برگیرد که این پایه‌ها به طور تصادفی در سیستم‌ توزیع شده‌اند. پیوندهای بین زیرجایگاه‌ها توسط فنرهای خطی مدل می‌شوند به طوری که فنر‌های عمودی نیز به طور تصادفی در طول مولکول‌ها توزیع شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که افزایش طول یاخته و در نتیجه افزایش تعداد پایه‌ها، اثر توزیع تصادفی را در طیف ارتعاشی کاهش می‌دهد. هم‌چنین مشاهده شد که در مدل نردبانی 1 گاف انرژی وجود ندارد که سبب می‌شود این مدل از نظر نحوه واکنش به برانگیختگی‌های مکانیکی رفتار متفاوتی نسبت به دو مدل دیگر داشته باشد. این یافته‌ها می‌تواند برای مطالعه‌ی ویژگی‌های ارتعاشی ماکرومولکول‌های مشابه سودمند باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
.
Authors
مراجع

1. T. Chakraborty, Charge migration in DNA: perspectives from physics, chemistry, and biology,
Springer Science & Business Media, 2007.
2. E. Braun, Y. Eichen, U. Sivan, G. Ben-Yoseph, " Dna-templated assembly and electrode attachment of a conducting silver wire ", Nature 391, 775-778 (1998).
3. D. Porath, A. Bezryadin, S. D. Vries, C. Dekker, " Direct measurement of electrical transport
through dna molecules ", Nature 403, 635-638 (2000).
4. H. Mousavi, S. Jalilvand, Sh. Sohrabi Sani, J. A. Lee Hartman, M. Grabowski, " Electronic
properties of different configurations of double-strand dna-like nanowires ", Solid State Communications 319, 113974 (2020).
5. S. Jalilvand, R. Sepahvand, H. Mousavi, " Electronic behavior of randomly dislocated RNA and
DNA nanowires: a multi-model approach ", The European Physical Journal Plus 137, 928,
(2022).
6. H. Mousavi, M. Mirzaei, S. Jalilvand, " Mechanical response of double-stranded DNA to dynamic excitation ", Journal of Vibration and Control 29, 214-224 (2023).
7. H. Bruus, K. Flensberg, Many-Body Quantum Theory in Condensed Matter Physics: An Introduction, 2nd edn., University Press, UK, 2004.
8. M. S. Leonardo, R. Gutierrez, A. Pecchia, A. Croy, G. Cuniberti, " Quantum phonon transport in
nanomaterials: combining atomistic with non-equilibrium green’s function techniques ", Entropy
21, 735 (2019).
9. M. Peyrard, " Melting the double helix ", Nature Physics 2, 13-14 (2006).
10. J. W. Powell, G. S. Edwards, L. Genzel, F. Kremer, A. Wittlin, W. Kubasek, W. Peticolas, "
Investigation of far-infrared vibrational modes in polynucleotides ", Physical Review A 35,
3929–3939 (1987).