Diffusion of supercoiled DNA and the effect of base-flipping by Brownian dynamics(Knots and soft-matter physics: Topology of polymers and related topics in physics, mathematics and biology)
この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。Supercoiled DNAは、2本の環状鎖が絡み合っているlinkとみなせる。その絡み目数(linking number L_k)は、熱揺らぎのもとで保存する。我々ははしご型のモデルを作り、絡み目数と拡散の関係を調べた。はしごを何度かねじった後に右端と左端のビーズをFENEバネでつなぐことにより、絡み目数を保存する。その結果、拡散定数は絡み目数の線形関数であることが分かった。さらに我々はbase-flippingの拡散に与える影響を調べるため、FENEバネでつながれたペアの1つを切り離した。その結果拡散は、base-flippingを考慮しないモデルに比較して遅くなることが分かった。この傾向は角度ポテンシャルを考慮する時、より顕著となった。We have evaluated the diffusion constant of a ladder-like model of supercoiled DNA (see figure) in solution through Brownian dynamics with both hydrodynamic and excluded volume effects. After twisting the ladder we connect the ends so that its linking number L_k is conserved. We found that the diffusion constant is a linear function of L_k. In order to study the effect of base-flipping we disconnect the FENE spring potential that connects one of the pairs. The diffusion constant of the model with base-flipping becomes smaller especially when we take into account the angle potential
