Некоторые вопросы теории фазовых переходов в биологических макромолекулах
Диссертация
ГУ. Предложена теория компактизадии двуспиральной макромолекулы ДНК в водно-солевом растворе нейтрального гибкоцепного полимера. Согласно этой теории, между звеньями макромолекулы ДНК, находящейся в полимерном растворителе, возникает эффективное притяжение. Причина этого в следующем. Каждый сегмент двойной спирали ДНК в силу своей большой длины вносит сильное возмущение в окружающей ДНК… Читать ещё >
Содержание
- ВВВДЕНИЕ
- A. Актуальность темы работы
- Б. Предмет работы
- B. Содержание работы .Ю
- ГЛАВА I. ОБЗОР ОСНОВНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ БИОПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ .Ц
- I. Предварительные замечания .II
- A. Полимер как частично равновесная система. ц Б. Распределение Гиббса для полимерной цепи
- B. Понятие & -температуры
- Г. Макроскопические состояния полимерной цепи
- 2. Модели полимерной цепи
- A. Модель бусиной
- Б. Макромолекулы из чередующихся жестких и гибких участков
- B. Персистентная модель
- 3. Полимерные растворы в хороших растворителях
- А. Приближение самосогласованного поля модель Флори-Хаггинса
- Б. Скейлинговые законы для хороших растворителей
- 4. Объемные взаимодействия в полимерных глобулах
- A. Метод самосогласованного поля
- Б. Конфигурационная энтропия полимерной глобулы
- B. Структура большой глобулы .32 '
- Г. Глобулярное состояние жестких макромолекул
- Д. Структура и самоорганизация белковых глобул
- 5. Переходы клубок-глобула в макромолекулах
- А. Терминология для фазовых переходов в конечных системах
- Б. Фазовые переходы в больших глобулах
- 6. Фазовые переходы в биополимерах
- А. Денатурация глобулярных белков
- Б. Другие фазовые переходы в белках
- С. Переходы клубок-глобула в ДНК
- 7. Постановка основных задач работы
- ГЛАВА II. ТЕОРИЯ ДЕНАТУРАЦИИ ГЛОБУЛЯРНЫХ БЕЛКОВ
- I. Постановка задачи
- 2. Модель белковой глобулы
- 3. Простые модели систем с полимерными и неполимерными степенями свободы
- А. Коллективные движения
- Б. Термодинамика системы частиц упруго связанных с твердыми поверхностями
- 4. Анализ взаимодействий в белковой глобуле
- A. Ван-дер-ваальсовы взаимодействия в гидрофобном ядре
- Б. Гидрофобные взаимодействия
- B. Энтропия колебаний боковых групп
- Г. Электростатические взаимодействия
- 5. Уравнение состояния белковой глобулы
- 6. Фазовые переходы нативная глобула — расплавленная глобула
- 7. Диаграмма состояний белковой глобулы
- 8. Сравнение результатов теории с экспериментальными данными
- 9. Обсуждение результатов
- ГЛАВА III. ТЕОРИЯ ПЕРЕХОДОВ КЛУБОК-ГЛОБУЛА В БИОПОЛИМЕРАХ, НАХОДЯЩИХСЯ В СЛОЖНОМ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОМ РАСТВОРИТЕЛЕ
- I. Постановка вопроса
- 2. Переходы клубок-глобула в случае, когда компоненты растворителя смешиваются при всех концентрациях. .. П
- 3. Переходы клубок-глобула в, :случае, когда растворитель может расслаиваться на фазы
- 4. Обсуждение результатов
- ГЛАВА 1. У. ТЕОРИЯ КОМПАКТИЗАЩИ ДНК В СЛОЖНОМ ПОЛИМЕРНОМ РАСТВОРИТЕЛЕ
- I. Постановка задачи
- А. Предварительные замечания
- Б. Описание используемой модели
- 2. Элементарное рассмотрение глобулы ДНК в разбавленном растворе ПЭГ
- 3. Качественное объяснение компактизации
- 4. Вычисление химического потенциала звена ДНК
- 5. Эффективное вириальное разложение
- 6. Образование глобулы ДНК в разбавленном растворе
- 7. О пределах применимости изложенной теории в области разбавленного раствора
- 8. Об условиях существования глобулярной (компактной
- ДНК) в полуразбавленном растворе ПЭГ
- 9. 0. внутримолекулярном ориентационном упорядоточении сегментов ДНК
- 10. О зависимости свойств системы от ионной силы раствора
- 11. Краткое сравнение результатов теории с данными эксперимента
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Уотсон Дгк. Молекулярная биология гена. — М.: Мир, 1978.
- Стенг Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М.: Мир, 1981.
- Волькенштейн М.В. Молекулярная биофизика. M.: Наука, 1975.
- Бланделл Т., Джонсон Л. Кристаллография белка. М.: Мир, 1979.
- Уотсон Дк. Двойная спираль. М.: Мир, 1969.
- Perutz M.F. The structure of haemoglobin. Scientific American, 1964, v.211, p.64−76.
- Flory P. Principles of Polymer Chemistry. Ithaca, N.Y. — Cornell Univ. Press, 19 538. Волькенштейн М. В. Конфигурационная статистика полимерных цепей. — М.-Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1959.
- Бирштейн Т.М., Птицын О. Б. Конформация макромолекул. М.: Наука, 1964.
- Лифшиц Й.М. Некоторые вопросы статистической теории биополимеров. ЖЭТФ, 1968, т.55, с.2408−2415.
- Лифшиц И.М., Гросберг А. Ю. Диаграмма состояний полимерной глобулы и проблема самоорганизации ее пространственной структуры. ЮТ®-, 1973, т.65, с.2403−2417.
- Лифшиц И.М., Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р. Переходы типа клубок-глобула в полимерных системах. Препринт НЦБИ, Пущино, 1981.
- Lifshitz I.M., Grosberg A.Yu., Khokhlov A.E. Some problems of the statistical physics of polymer chains with volume interactions. Rev. Mod. Phys., 1978, v.50, No.3, p.683−715″
- Лившиц И.М., Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р. Объемные взаимодействия в статистической физике полимерной макромолекулы. -Усп. физ. наук, 1979, т.127, Jfc 3, с.353−389.
- Жоли М. Физическая химия денатурации белков. М.: Мир, 1968.
- Tanford Ch. Protein denaturation. Adv. Prot. Chem., 1968, v.23, p. 21−218.17″ Dore E., Frontali C., Gratton E. Physico-chemical description of a condensed form of ША. Biopolymers, 1972, v.11, p.443−459•
- Mathematical Physics in One-Dimension. Ed. Ъу H. Lieb,
- New York: Acad. Press, 1966. 19″ Flory P. Statistical Mechanis of Chain Molecules. New York: Intersci. Publ•, 1969.
- Doob D. Stochastic Processes. Providence, R. I., Amer. Math. Soc., 1951″
- Stephen M. Logarithmic corrections to the (c)-characteristics of the polymer chain. Phys. Lett., 1975, v.53A, p.363−365.
- Khokhlov A.R. On the 0-behavior of a polymer chain. J. de Physique (France), 1977, v.38, p.845−849″
- Ландау Л.Д., Лифшиц Й. М. Статистическая физика. М.: Наука, 1976.
- Гросберг А.Ю. Об ориентационно-упорвдоченном жидкокристаллическом состоянии полимерной глобулы. Высокомолек. соед., 1980, Т.22А, J* I, с.90−95.
- Гросберг А.Ю. Фазовая диаграмма полимерной макромолекулы, содержащей мезогенные группы. Высокомолек. соед., 1980, Т.22А, № I, с.100−104.
- Grosberg A.Yu., Khokhlov A.R. Statistical theory of polymeric lyotropic liquid crystals. Adv. Polym. Sci., 1981, v.41,p.53−97.
- Freed K.F. On the statistical mechanics of wormlike chains.
- Adv. Chem. Phys., 1972, v.22, p.1−86.
- Saito N., Takahashi K., Yonoki Y. Partition function of wormlike chain. J. Phys. Soc. (Japan), 1967, v.22, p.219−228.
- Amit D. Field theory, renormalization group and critical phenomena. Ser. j Advanced Notes in Physics, New York: Pergamon 1978.
- Huggins M. A simple model of the polymer solution. J. Amer. Chem. Soc., 1942, v.64, p.1712−1715.
- Ерухимович И.Я. Некоторые вопросы статистической теории концентрированных полимерных систем. Дис.. кандидата физ.-мат. наук, Харьков, ФТИНТ АН УССР, 1979.
- De Gennes P.G. Self-avoiding walks and n=0 field theory. -Phys. Lett., Ser. A, 1972, v.38, p.339.
- Amit D., Parisi L., Peliti F. «•True» self-avoiding walks. -Phys. Rev., 1983, v. B27, p.1635−1642.
- Des Cloiseaux J. The Lagrangian theory of polymer solutions at intermediate concentrations. J. de Physique (France), 1975, v. 36, p, 281−291.
- Ma S.K. Scaling and critical phenomena. Rev. Mod. Phys., 1973, v.45, p.589−643.
- Daoud M., Jannink G. Temperature-concentration diagram of polymer solutions. J. de Physique (France), 1976, v.37,p.973−979.
- De Gennes P.G. Scaling Concepts in Polymer Physics. Ithaca, N.Y.: Cornell Univ. Press, 1979″
- De Gennes P.G. The tricritical behavior of a polymer chain. -J. de Physique (France), Lett., 1978, v.39l, p.299−302.
- Гросберг А.Ю. Замечания к теории адсорбции макромолекул. -Высокомолек. соед., 1982, Т.24А, с.315−319.40.