ديناميك حباب و نحوه ي شكل گيري آن در مارپيچ دوگانه DNA

Bubble Dynamics and its formation in the DNA double helix

از ديدگاه فيزيك آماري باز شدن محلي DNA يك پديده ي جذاب به شمار مي آيد. دناتوراسيون محلي مارپيچ دوگانه DNA يك الگوي اساسي براي توابع بيولوژيكي مانند تكرار و رونويسي از DNA مي باشد.مدل هاي مزوسكوپي مانند دو مدل PB و PBD دقت زيادي براي نشان دادن منحني دناتوراسيون و انتقال فاز در حد ترموديناميكي دارند، بر اين اساس در اين مقاله با استفاده از كسر مولكول هاي باز شده و همچنين كسر جفت بازهاي باز شده در رشته دوگانه DNA، به مقايسه نحوه احتمال تشكيل حباب در دو مدل گفته شده پرداخته شده است. همچنين با استفاده از طيف ابعاد رني به بررسي نقاط پيش ذوب و دماي دناتوراسيون در مدل PBD پرداخته شده است. بعد رني بعنوان ابزاري براي تأييد نتايج قبلي و پيشگويي نتايج مورد استفاده قرار گرفته است كه بخوبي مي تواند نقاط بحراني سيستم را مشخص كند.در نهايت مشخص مي شود مدل غير خطي PBD به صورت بهتر و جامع تر منحني تشكيل حباب را نشان داده است.

The local opening of DNA is an intriguing phenomenon from a statistical physics point of view. The denaturation of the double helix is a template for fundamental biological functions such as replication and transcription in evolving the formation of local fluctuational openings. Mesoscopic models, like the PB model and PBD model, have fairly accurately reproduced some experimental denaturation curves and the sharp phase transition in the thermodynamic limit. Here, using the fraction of open base-pairs and fraction of open molecules in the double-stranded state, we have compared the possibility of bubble formation in models. Also, it can be concluded that the Renyi dimension (Dq) is the characteristic signature of pre-melting and thermal denaturation of DNA. Renyi dimension has been used for verification and prediction the results which has determined the critical point of system. Finally, it was clear that the PBD model explains clearly the process of creating of bubble in DNA and its dynamics.