PYTHON БАҒДАРЛАМАСЫНДА ПОТЕНЦИАЛ ӨРІСТЕГІ НУКЛЕИД ҚОЗҒАЛЫСЫНЫҢ КИНК - АНТИКИНК ШЕШІІМДЕРІ
DOI:
https://doi.org/10.26577/JPEOS.2024.v26-i2-a8Кілттік сөздер:
Инглендер моделі, ДНҚ физикасы, кинк және антикинктің энергия тығыздығы, Python бағдарлмасы, деформация.Аннотация
Бұл мақалада Инглендер моделінің потенциал өрістегі байланыс түрін жазу қарастырылады. Моделде нуклеидтер бір жалпы жіппен байланысқан маятник ретінде көрсетіледі. Инглендер моделіне негізделген-сызықтық емес жүйелерді сипаттайтын синус-Гордон теңдеуі зерттеледі. Сызыкты емес Пейрард-Бишоптың жаңа моделі, Поланд-Шераг, Якушевич және Скотт моделдері қарастырылады. Инглендер моделі арқылы ДНҚ молекуласының жұмыс істеу қабілеті түсіндіріледі және графикалық құрылым ретінде қарастырылады. Инглендер моделіндегі құрылымдық өзгерістердің негіздері кинк және антикинк сипатталады. Кинк-анитикинктердің сипаттамаларының аналитикалық және сандық мәндері есептеледі. ДНҚ молекуласының сызықты емес моделдерінде топологиялық аспектілерді қалай қолданатыны көрсетіледі. ДНҚ-ның күрделі динамикасы және оның топологиялық ақаулары сипатталады. Динамикалық процесті теңдеуді ДНҚ-ға қолдану арқылы транскрипция немесе репликация кезінде моделдеу қарастырылады. ДНҚ параметрлерін қолдана пайдалана отырып кинк және антиткинк түрінде теңдеудің шешімдері алынады. Кинк және антикинктің энергия тығыздығы табылады. Кинктер мен антикинктердің тығыздық қисықтары мен беттері сәйкес келетін графиктер тұрғызылады. Шешімдерді табу үшін дифференциалдық теңдеулерде айнымалыларды бөлу әдістері қолданылады. Python бағдарлмасын қолдану арқылы кинктер мен антикинктердің өзара әрекеттесуін 2D және 3D графиктері алынады.
Библиографиялық сілтемелер
Ritort F., Journal of Physics: Condensed Matter 18, (2006). https://doi.org/10.1088/0953-8984/18/32/R01.
Yakushevich L.V., Nonlinear Physics of DNA, (NIZ "Regular and Chaotic Dynamics", Izhevsk Institute of Computer Research, 2007), 252 p. https://doi.org/10.1002/3527603700.
Oliveiri R., Molecular Cell 81, 1234-1245 (2021). https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.01.003.
Zoli M., Physical Review E 81, 051910 (2010). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.81.051910.
Awasthi P., Dogra S. and R. Barthwal, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 127, 78-87 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2013.07.023.
Aly R.S., Chaos, Solitons & Fractals 142, 110669 (2021). https://doi.org/10.1016/j.chaos.2021.110669.
Likhachev I.V. and V.D. Lakhno, Preprints of the Keldysh Institute of Applied Mathematics 0, 232-12 (2018). https://doi.org/10.20948/prepr-2018-232.
Tsumoto K., Biophysical Reviews (2020). https://doi.org/10.1007/S12551-020-00673-W.
Scott E., Chu F. and D. McLaughlin, Waves in Active and Nonlinear Media in Electronics, (Soviet Radio, Moscow, 1977), 215-284. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2012-4-1-209-217.
Nguyen H., Physical Review Letters 130, 228101 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.228101.
Englander S.W., Proceedings of the National Academy of Sciences 77, 7222-7226 (1980). https://doi.org/10.1073/pnas.77.12.7222.
Manghi M. and N. Destainville, Physics Reports 631, 1-41 (2016). https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.04.001.
Dehghan M. and A. Shokri, Computational and Applied Mathematics 230, 400-410 (2009). https://doi.org/10.1016/j.cam.2008.12.011.
Lakshmanan M. and S. Rajasekar, Nonlinear Dynamics: Integrability, Chaos and Patterns, (Springer, 2011). https://doi.org/10.1007/978-3-642-14938-2_3.
Grinevich A.A., Ryasik A.A. and L.V. Yakushevich, Chaos, Solitons & Fractals 75, 62-69 (2015). https://doi.org/10.1016/j.chaos.2015.02.009.
Nguyen H., Physical Review Letters 130, 228101 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.228101.
Matsumoto S., Scientific Reports 12, 10980 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15578-1.
Zhou Y., Journal of the American Chemical Society 143, 543-555 (2021). https://doi.org/10.1021/jacs.1c03467.
Patel A., Biophysical Journal 118, 567-579 (2022). https://doi.org/10.1016/j.bpj.2022.03.010.
Fan J., Physical Review E 105, 045501 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.106.054501.
Masulis I.S., Grinevich A.A. and L.V. Yakushevich, Biophysics 66, 248-258 (2021). https://doi.org/10.1134/s000635092102007x.
Singh R., Physical Review Letters 128, 108001 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.108001.
Zhang Y., Nature Communications 12, 22813 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22813-3.
