Model Hamiltonian DNA dan Persamaan Gerak Internal

Model Hamiltonian DNA dan Persamaan Gerak Internal

Untuk mendeskripsikan gerak internal DNA dimulai dengan memilih model aproksimasi yang bersesuaian. Biasanya pilihan model bergantung pada problem yang ditinjau dan akurasi deskripsi yang diperlukan. Sebagai contoh, ditinjau model tak terbelit lokal heliks ganda DNA.

Hamiltonian model DNA dibangun dengan memasukkan energi kinetik dan energi potensial sistem yang melibatkan vektor yang mendeskripsikan perpindahan torsional, transversal dan longitudinal, sudut rotasi basa mengelilingi rantai gula-fosfat, perpindahan transversal nukleotida, perpindahan longitudinal, massa nukleotida, konstanta gandeng sepanjang masing-masing untai, jari-jari DNA, jarak antara basa sepanjang rantai, fungsi potensial yang mendeskripsikan interaksi antara pasangan-pasangan basa.

Dengan merumuskan ulang Hamiltonian diperoleh:

H = H(f) + H(é + H(g) + H(interaksi)

dimana H(f) mendeskripsikan gerak transversal, H(é mendeskripsikan gerak torsional, H(g) mendeskripsikan gerak longitudinal, H(interaksi) mendeskripsikan interaksi antara gerak. Persamaan gerak yang berkaitan dengan model Hamiltonian dapat diperoleh dari Hamiltonian sistem.

Untuk membuktikan bahwa gelombang soliton konformal muncul, cukup dengan menunjukkan bahwa persamaan gerak tersebut memiliki solusi soliton. Representasi grafis dari solusi persamaan gerak yang memiliki solusi soliton ditunjukkan dengan solusi kink antikink dan tafsirannya sebagai keadaan terbuka untai ganda DNA. Sehingga, solusi gelombang soliton dapat dengan nyata ditafsirkan sebagai daerah tak terbelit (atau keadaan terbuka)