اثر توالی در کشسانی و حلقه زنی dnaهای کوتاه

اهمیت ‎‎dna‎‏ در علوم زیستی و نقش آن به عنوان مولکول حاوی رمز ژنتیک در موجودات زنده‏، سبب گردیده تا همواره مورد توجه دانشمندان قرار بگیرد. dna ‎مولکول دو رشته ای مارپیچ‏، متشکل از توالی نوکلئوتیدها است. هر نوکلئوتید حاوی یک گروه باز نیتروژنی است که اطلاعات وراثتی سلول در دل نحوه ی چیدمان این جفت بازها نهفته است. ترکیب قند و گروه های فسفات‏ اسکلت این مولکول را می سازند که ساختار جالب آن‏، باعث استحکام مولکول گردیده و خصوصیت خم شوندگی و تغییر در ساختار مولکول‏، به آن توانایی حرکت و واکنش به شرایط محیطی مختلف را می دهد. در بسیاری از فرآیندهای زیستی ازجمله تنظیم بیان ژن‏، ‎‎dna نیاز به خم شدن شدید با طولی کم تر از طول ایستایی دارد. به همین جهت‏، پی بردن به نحوه ی برهمکنش dna با پروتئین ها و میزان انعطاف پذیری ذاتی آن در طول های کوتاه‏، به یکی از موضوعات مورد علاقه ی فیزیک دانان‏‏ در سال های اخیر مبدل شده است. برای مطالعه ی خواص کشسانی این مولکول پلیمری‎‎‎‎‏، با تقریب خوبی‏ ‎ dna را با یک میله ی کشسان مدل کرده و از مدل زنجیره ی کرم مانند در بررسی ویژگی های مکانیکی آن‏، بهره می گیریم. سپس با شبیه سازی مولکول‎ dna ‎‏از روش مونت کارلو‏، الگوریتم متروپولیس‏، ‏ابتدا اثر توالی بر روی طول ایستایی را بررسی کرده و سپس احتمال حلقه شدن dna را با ساختن ?10?^14‎ رشته ‏، بدست می آوریم و نشان می دهیم که با در نظر گرفتن توالی در طول های کوتاه تر از bp ???،‏ این احتمال حلقه زنی نسبت به پیش بینی تئوری در حدود ? مرتبه ی بزرگی افزایش می یابد.