بررسی تأثیر بار الکتریکی بر طول ایستایی پلیمرهای زیستی

سیدزاهدی, ئه سرین; قمری, خه بات

doi:10.47176/ijpr.23.4.81741

بررسی تأثیر بار الکتریکی بر طول ایستایی پلیمرهای زیستی

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

ئه سرین سیدزاهدی ¹

خه بات قمری ²

¹ دانشکدة علوم پایه و فنی مهندسی بیجار، دانشگاه کردستان، بیجار

² موسسه ژئوفیریک، دانشگاه تهران، تهران

https://doi.org/10.47176/ijpr.23.4.81741

چکیده

انعطاف و سختی پلیمرهای زیستی بارها در مباحث خواص مکانیکی سلول مورد بررسی قرار گرفته است. طول ایستایی یک پلیمر معیار دقیقی برای مشخص کردن مقدار انعطاف پلیمرها است. بار موجود روی پلیمرها باعث تغییر در مقدار انعطاف و متعاقب آن تغییر طول ایستایی پلیمر میشود. ما در این تحقیق به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی و مدل زنجیرۀ گوسی (مدل جرم و فنر) میزان تأثیر بار الکتریکی و غلظت نمک روی طول ایستایی پلیمرهای معروف داخل سلول را بررسی کردهایم. مدل ارائه شده توانست جزئیات قابل قبولی را شبیه‌سازی کند.

کلیدواژه‌ها

اکتین

بار الکتریکی

پلیمر زیستی

DNA

شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

طول ایستایی

موضوعات

فیزیک مادهٔ چگال

عنوان مقاله English

The effects of charge on the persistence length of biopolymers

نویسندگان English

Asrin Seyedzahedi ¹

khabat ghamari ²

¹ Department of Science, Campus of Bijar, University of Kurdistan, Bijar, Iran

² Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran

چکیده English

Flexibility and rigidity of biopolymers in mechanical structure have been investigated several times. Persistence length of a polymer is an exact factor to specify value of flexibility. No doubt that existence of charge on the polymers would have effect on the value of flexibility and therefore change in the persistence length of the polymer. In this study, by use of molecular dynamic simulation and Gaussian chain model (bead-spring model), we have investigated the effect of electric charge and salt concentration on the persistence length of the biopolymers in the cell. This simulation has been able to provide acceptable detail in the results.

کلیدواژه‌ها English

actin

biopolymer

electric charge

molecular dynamic simulation

persistence length

P C Nelson, “Biological Physics”, W H Freeman and Co. (2020).
K K Sadasivuni, et al., polymer composites 41 , 20 (2019) 32.
J Howard, “Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton”, Sinauer Associates, Sunderland, MA, (2001).
C P Brangwynne, et al, J.Cell Biol. 173 , 5 (2006) 733.
T Odijk, J Polym. Sci. [A1] 15 (1977) 477.
J Skolnick and M Fixman, Macromolecules 10 (1977) 944.
J L Barrat and J-F Joanny, "Polymeric Systems, Advances in Chemical Phys- ics", Vol. 94, edited by I Prigogine and S A Rice, John Wiley, New York (1996).
M Emanuel, et al., Rev. E 76 (2007) 061907.
H Limbach, et al., Comput. Phys. Commun. 174 , 9 (2006) 704.
T Soddemann, et al., Phys. Rev. E 68 (2003) 046702.
K Ghamari and A Najafi, Phys. Lett. B 25 , 28 (2011) 2203.
P M Chaikin and T C Lubensky, “Principles of Condensed Matter Physics”, Cambridge University Press, Cambridge (2005).
M Gebala, et al, eLife. 8 (2019) e44993.
F Gittes, et al., Cell Biol. 120 (1993) 923.
N Israelachvili, “Intermolecular and Surface Forces”, Academic Press. (1985).
A A Kornyshev, D J Lee, S Leikin, and A Wynveen, Mod. Phys. 579 (2007) 943.