водні розчини, водные растворы ; дезоксирибонуклеїнова кислота, дезоксирибонуклеиновая кислота, ДНК ; катіони, катионы ; молекулярна динаміка, молекулярная динамика ; молекулярна фізика, молекулярная физика ; фізика живого, физика живого
Методом молекулярної динаміки були проведено дослідження впливу концентрації катіонів Na+ та Rb+ на структуру ДНК, які дозволили на атомарному рівні з"ясувати механізми взаємодії катіонів з ДНК та визначити вплив процесів конкуренції між цими двома типами катіонів при зміні їх концентрації у досліджуваній системі від 9:1 до 1:9. Одержані дані відносно конкуренції між катіонами Na+ та Rb+ та її вплив на формування форми ДНК у водному розчині за нормальних умов показують, що існує конкуренція між катіонами різних типів за участь у процесах формування структур з ДНК: коли один тип катіонів у більшості то ці катіони здатні проникати в первинну спіраль ДНК і запобігати взаємодії ДНК з електронегативних атомами. Проведені розрахунки показали, що розмір катіону суттєво впливає на процеси взаємодії катіонів з молекулою ДНК у водних розчинах.
Методом молекулярной динамики были проведены исследования влияния концентрации катионов Na+ и Rb+ на структуру ДНК, которые позволили на атомарном уровне выяснить механизмы взаимодействия катионов с ДНК и определить влияние процессов конкуренции между этими двумя типами катионов при изменении их концентрации в исследуемой системе от 9:1 до 1:9. Полученные данные относительно конкуренции между катионами Na+ и Rb+ и ее влияние на формирование формы ДНК в водном растворе при нормальных условиях показывают, что существует конкуренция между катионами различных типов за участие в процессах формирования структур с ДНК: когда один тип катионов преобладает то эти катионы способны проникать в первичную спираль ДНК и предотвращать взаимодействия ДНК с электроотрицательных атомами. Проведенные расчеты показали, что размер катиона существенно влияет на процессы взаимодействия катионов с молекулой ДНК в водных растворах.
The competition between Na+ and Rb+ ions in the minor groove of a synthetic B-DNA dodecamer d(CGCGAATTCGCG) is studied using molecular dynamics simulations as the ratio of these two ions changing from 9:1 to 1:9 with the DNA merged into the solvent of water molecule at 298 K. When the concentration of Rb+ ions increases, from minority to majority, Na+ ions are gradually released from the A tract, and the binding sites in the minor groove are occupied by Rb+ ions, extending from the A tract to the whole minor groove. Comparing Na+ with Rb+ ions, the conformation of the minor groove is influenced strongly by Na+ ions.
