Effects of mechanical strain on thermal denaturation of DNA
当暴露于高温时，由于链上的DNA片段变性，多余的连接数被分子的未变性部分吸收。由于未变性部分的过度卷绕而产生的机械能原则上可以改变热变性过程的性质。假设与这种过度缠绕相关的应变没有得到缓解，我们发现，一个简单的模型应变改变熔化导致抑制的熔化过渡时，不变的过渡是连续的。当熔化转变是第一级时，在没有与过卷绕相关的应变的情况下，修改是第三级相变。
2001-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermal Denaturation of Fluctuating DNA Driven by Bending Entropy
一个统计模型的均聚物DNA，耦合内部碱基对状态（未断裂或断裂）和外部的热链波动，准确地解决了使用转移核技术。推导了变性气泡分数及其相关长度对温度和DNA长度的依赖关系。当链波动被整合出来时，热变性转变自然出现，并且由断裂和未断裂链段之间的弯曲（熵主导）自由能的差异驱动。DNA的构象性质，如持续长度和均方半径，也被明确计算，导致，例如，实验观察到的热粘度转变的一个连贯的解释。
2007-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Reply to a revised comment on "Why is the DNA denaturation transition first order?"
结果表明，在物理学评论快报的缩放分析。85，4988（2000）是有效的有限链长度相关的实验，相反，最近的索赔由A。Hanke和R.梅茨勒在cond-mat/0110164。
2003-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Mechanical denaturation of DNA: existence of a low temperature denaturation
最近的理论预测DNA的机械分离诱导的拉力数值测试内的模型，其中自我回避的DNA链是充分考虑。DNA链被描述为相互作用的成对的自我回避行走（SAW），其被施加在两端的力拉开。整个相图跨越广泛的蒙特卡罗（MC）模拟和低温变性的存在被证实。相图和重入相边界的基本特征也得到了一个简单的启发式参数的基础上的能量熵估计。
2001-09-27 cond-mat.stat-mech q-bio
Comment on " A simple model for DNA denaturation"
通过Garel等人（Europhys. Lett. 55，132（2001），cond-mat/0101058）与流行的重整化群参数不一致。
2002-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Reply to the Comment by A. Hanke and R. Metzler on "Why is the DNA Denaturation Transition First Order?"
结果表明，在物理学评论快报的缩放分析。85，4988（2000）（cond-mat/0007141）对与实验相关的长度有限的链是有效的，这与A. Hanke和R.梅茨勒在cond-mat/0108323。
2001-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Direct observation of large temperature fluctuations during DNA thermal denaturation
本文报道了直接测量双链DNA热变性相变时低频温度涨落的方法。仅在变性发生的温度范围内发生的波动比预期的平衡波动大几个数量级。在相同序列的单链DNA中不存在。在给定温度下的波动也取决于等待时间，并在几个小时的范围内消失。结果表明，在25-30 k_{B} T_{0}（T_{0} = 300 K）的温度范围内，由于通过势垒跃迁而处于动态平衡的变性碱基对和闭合碱基对的共存，导致了大的涨落.
2006-02-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Macroscopic loop formation in circular DNA denaturation
固定连接数下DNA变性的统计力学与无约束DNA变性的统计力学有本质的不同。从两个可供选择的假设，即变性环的形成是以1）过度扭曲，2）超螺旋为代价的，可以得出数量上不同的熔化情景。最近的工作表明，超螺旋机制的结果在一个类似BEC的图片，宏观循环出现在Tc和稳定增长的温度，而变性相的性质的过度扭曲的情况下还没有被研究。通过推广以前的结果，我们在这里表明，宏观环出现在过扭曲的情况下。我们计算它的大小作为温度的函数，并表明，微观循环的总和的分数降低高于Tc，在临界点的尖点。
2012-04-01 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Coupling between denaturation and chain conformations in DNA: stretching, bending, torsion and finite size effects
我们进一步开发了耦合DNA中的变性和链构象的统计模型（Palmeri J，Manghi M和Destainville N 2007 Phys. Rev. Lett. 99 088103）。我们的离散螺旋蠕虫链模型明确考虑了三个弹性自由度，即聚合物的拉伸，弯曲和扭转。通过整合这些外部变量，构象熵有助于气泡成核（碱基对的打开），这揭示了DNA解链机制。由于单体长度、弯曲模量和扭转模量的值在dsDNA和ssDNA中显著不同，因此这些效应是重要的。此外，我们探讨在这种情况下，一个额外的循环熵的作用和分析有限尺寸的影响，在实验的情况下，polydA-polydT是由两个G-C链，以及自由聚合物夹紧。
2008-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Loop Dynamics in DNA Denaturation
通过标度参数和数值模拟研究了DNA分子中环在变性转变时的动力学行为。计算了互补碱基（闭合或开放）状态的自相关函数。的自相关函数的长时间衰减表示的环指数c的均聚物和杂聚物。这提出了一种利用荧光相关光谱测量指数c的实验方法。
2006-08-30 cond-mat.stat-mech
Multiple timescales in a model for DNA denaturation dynamics
利用Poland-Scheraga型模型研究了长双链DNA的变性动力学。我们注意到，两条链的连接是一个局部守恒量，因此，我们引入了尊重这种对称性的局部更新。只有在双股的两端才允许通过解捻进行连接耗散。结果是缓慢变性，其特征在于取决于链长$L$的两个时间尺度。在直到第一特征时间$τ_1\sim L^{2.15}$的状态中，链包含增加数量的小气泡。然后，在第二种情况下，气泡聚结并形成熵屏障，有效地捕获链内的残余双链段，减缓松弛到完全熔融的配置，这发生在$τ_2\sim L^3$。这种情况不同于忽略螺旋约束的情况。
2009-01-28 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
DNA denaturation bubbles at criticality
在Peyrard-Bishop-Dauxois模型的框架内详细研究了DNA变性气泡的平衡统计性质。气泡的形成在均匀的DNA中被发现关键取决于非线性碱基堆积相互作用的存在。延伸超过小于10个碱基对的小气泡与比较大气泡大得多的每个位点的形成自由能相关。当接近临界温度时，与气泡进一步生长相关的自由能变得非常小。在不同温度下不同大小的气泡的平均位移曲线的分析显示，在没有非线性堆叠的情况下，几乎相同的缩放形状;非线性堆叠导致大小气泡的不同缩放形状。
2008-02-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
A simple model for DNA denaturation
在波兰和Scheraga之后，我们考虑了DNA变性转变的简化模型。这两条链被建模为相互作用的聚合物链。吸引力的相互作用，模仿四个碱基之间的配对，减少到一个单一的短程结合期限。此外，禁止碱基对错位，这意味着这种结合术语只存在于两条链的相应（相同的曲线横坐标）单体。我们考虑了两链单体之间的排斥体积排斥，而忽略了链内排斥。我们发现，排除的体积项产生了一个有效的排斥链之间的相互作用，衰减为$1/r^{d-2}$。由于链之间的这种长程排斥，变性转变在任何维度上都是一级的，与以前的研究一致。
2001-01-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Strand diffusion-limited closure of denaturation bubbles in DNA
利用布朗动力学模拟和解析方法研究了预平衡DNA变性气泡的闭合动力学。数值模型由两个半柔性相互作用的单链（ssDNA）和弯曲模量，这取决于碱基对状态，双链DNA（dsDNA）段比ssDNA的硬50倍。当DNA长度从N=20到100个碱基对（bp），气泡的初始大小为N-6 bp时，发现闭合时间较长，为0.1到4微秒，遵循N ^[2.4]的比例定律。气泡开始通过快速压缩而闭合，当气泡达到长度约10 bp的高度弯曲的亚稳态时停止。完成闭合的限制性最终步骤由dsDNA“臂”旋转扩散控制，一旦它们几乎对齐就发生闭合。链弯曲，这不能占在一维模型中的核心作用，从而照亮。
2012-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological Origin of the Phase Transition in a Model of DNA Denaturation
DNA热变性的Bishop-Peyrard模型的研究直接支持了相变起源于势能临界能级超曲面的拓扑变化的假设。
2004-04-19 cond-mat.other cond-mat.stat-mech q-bio.OT
Statistical Mechanics of Torque Induced Denaturation of DNA
本文提出了一个由温度T驱动或由外加机械力矩γ引起的DNA变性转变的统一理论。我们的模型耦合氢键打开和螺旋状分子结构的解扭。我们发现，变性对应于一个一阶相变从B-DNA到d-DNA阶段，共存区域自然参数化的超螺旋σ的程度。计算了该体系的变性自由能、扭转角与温度的关系、T、Gamma平面上的相图和Sigma、Gamma平面上的等温线，并与实验数据吻合较好。
1999-09-24 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio
Denaturation Patterns in Heterogeneous DNA
应用路径积分技术对非线性模型哈密顿量计算了异质DNA序列的化学性质。碱基对的相对位移被解释为依赖于时间的路径，其幅度是一致的互补链之间的氢键的模型潜力。在任何温度下，通过选择满足热力学第二定律的路径系综来确定对配分函数有贡献的构型空间部分。对于短DNA片段，变性由比热图中的一系列峰发出信号，而熵相对于$T$连续增长。因此，由于碱基对波动的影响，双链的开放与气泡形成表现为平滑的交叉，这是由路径积分方法解释的。多步跃迁是由DNA片段的AT富集区驱动的。的碱基对路径合奏显示出增强程度的协同性，在大约相同的温度下的比热峰发生。这些发现建立了过渡的微观和宏观特征之间的联系。通过改变AT碱基对含量并为分子变性的发生取一些阈值来计算平均碱基对拉伸的分数。
2010-04-26 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Why is the DNA Denaturation Transition First Order?
我们研究了一个DNA的变性跃迁模型，其中分子被认为是由一系列交替的结合片段和变性环组成的。我们考虑到排除体积之间的相互作用，变性的循环和其余的链利用最近的结果的任意拓扑结构的聚合物网络的标度特性。的相变被发现是一阶在d=2维及以上，在与实验和方差与以前的理论结果，其中只有排除体积内变性循环的相互作用被考虑在内。我们的结果与最近的数值模拟结果一致。
2000-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
DNA denaturation and wetting in the presence of disorder
我们提出了一个精确的等效的Lifson-Poland-Scheraga模型与润湿模型。利用表示的前一个模型的随机矩阵，我们得到，在弱无序的限制，平均场近似，这表明了由于无序的临界行为的变化。
2012-05-17 cond-mat.stat-mech
Thermal denaturation of an helicoidal DNA model
我们研究了DNA在其熔融转变附近的静态和动态性质，即加热时两条链的分离。该调查是基于一个简单的力学模型，其中包括螺旋几何的分子，并允许精确的数值评估其结晶性能。足够长的分子片段的动力学模拟允许的结构因素和变性区域的性质的研究。有限链的模拟显示了足够长范围的叠加力的一阶过渡的标志，尽管对模型的"普适性类“的研究强烈表明存在”潜在的“连续过渡。
2003-09-19 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Can Finite Size Effects in the Poland-Scheraga Model Explain Simulations of a Simple Model for DNA Denaturation ?
我们比较了以前的模拟结果的一个简单的模型的DNA变性的波兰Scheraga模型的预测。集中在后者模型的临界区域，我们计算的热力学量和分布函数的模拟测量。我们发现，波兰Scheraga模型产生一个很好的拟合的数据，提供（i）我们包括一个（奇异）因素加权的双链链的开放端，（ii）我们保持领先的校正有限尺寸标度限制。控制端部加权因子的指数c_1被相当好地确定：0.1 <~ c_1 <~ 0.15。指数c决定了大环的长度分布，但它的确定性很差。这些数据与c值至少在1.9 <~ c <~ 2.2范围内是一致的。因此，从数据中不能确定变性转变渐近地是一级还是二级。我们认为，模拟两端封闭的双链可能会更精确地确定c。
2005-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the role of mismatches in DNA denaturation
在波兰Scheraga模型的DNA变性的框架下，我们推导出了双链DNA的配分函数的递归关系，允许两条链之间的错配。这种关系进行了研究，使用标准参数的堆叠能量和回路熵。对于互补链（长度为1000），我们发现，只有当协同性参数$σ$是一阶的，错配是显着的。由于DNA中存在$σ\sim O(10^{-5})$，因此，从错配中获得的熵收益被打开一个环的能量成本所压倒：因此错配是无关紧要的（并且链的分子识别是完美的）。在一条链上产生概率为$p$的随机突变，我们发现大的$σ$值对突变是相当耐受的。对于$σ$的实际（小）值，即使对于小突变分数，两条链也不会重组。因此，分子识别具有极高的选择性。
2003-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Localization of Denaturation Bubbles in Random DNA Sequences
我们研究了长的、拉伸的DNA随机序列中扭曲诱导的变性泡的热力学和动力学行为。与弱扭曲相关联的小气泡是离域的。在阈值扭矩以上，几十个碱基或更大的气泡变得优先定位于富含\AT的区段。在本地化的制度，气泡表现出“老化”和移动亚扩散与连续变化的动态指数。这些性质是使用大偏差理论的结果与标度参数，并验证了蒙特卡罗模拟。
2003-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Denaturation of Heterogeneous DNA
研究了异质序列组成对双链DNA变性的影响。由此产生的对结合能的变化被发现有一个可以忽略不计的影响，在最简单的（Peyrard-Bishop）模型的光滑的二阶熔融过渡的临界特性。然而，在采用更现实的主链刚度处理后，序列异质性被显著放大。该模型产生的“多步熔化”的功能类似于在实验中观察到的。
1997-07-09 cond-mat.stat-mech q-bio
Coupled dynamics of DNA-breathing and single-stranded DNA binding proteins
我们研究的DNA分子中的局部变性区的大小波动的蛋白质的存在下，选择性地结合到单链DNA，基于（2+1）维主方程。通过调整物理参数，我们可以驱动系统从不受干扰的气泡波动，以充分，结合蛋白质诱导变性。我们确定了DNA泡的有效自由能景观，并探讨了它的弛豫模式。
2005-06-17 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Path Integral Method for DNA Denaturation
利用虚时间路径积分方法研究了均匀DNA的统计物理。通过宏观约束选择的路径的集合来描述碱基对拉伸，满足热力学第二定律。在特定温度$T^*_c$附近和之上，对配分函数有贡献的路径的数目强烈地增加，而未结合碱基对的分数在$T^*_c$附近和之上连续地增长。后者与变性温度一致。因此，两条互补链的分离表现为一种高度协同的现象，相对于$T$显示出平滑的交叉。通过改变路径系综在温度范围下限处的大小，计算了大温度范围内的量子化学性质。没有重大的物理依赖系统的大小已经设想。熵随$T$的增大而增大，比热在$T^*_c$处出现一个显著的峰值.相对于$T$的峰的位置随着沿链的非谐堆积相互作用的刚度而变化。结果表明，均质DNA的变性具有二级相变的特征。该方法考虑了大量自由度的协同行为，同时计算时间保持在合理的范围内。
2009-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical dynamics of DNA denaturation
我们提出了详细的分子动力学结果的位移自相关谱的Peyrard-Bishop模型的热DNA变性。当接近相变时，光谱取决于波长是否小于或超过相关长度。在第一种情况下，谱由单个峰主导，其频率接近谐波链的裸声频，并且其线宽接近零，如$T_c-T$。在第二种情况下，中央峰（CP）的功能是占主导地位的，占大部分的重量; CP的线宽似乎是温度无关的。我们还提出了力自相关谱，这可能是相关的本地化模式的统计特性分析。
2002-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
DNA denaturation as a new kind of phase transition
双链DNA的解结合减少到未筛选的长程相互作用并映射各种问题。异质结使相互作用重新正常化。重整化是温度相关的。在一个无约束的过渡，它接近临界维数。这意味着巨大的非通用的临界指标和无效的吉布斯分布充分接近的临界温度Tc。在Tc以下，波动是宏观上大的。上面没有波动。
2002-12-09 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio
Modelling Disorder: the Cases of Wetting and DNA Denaturation
我们研究了双链DNA的熔解温度的基因序列的组成的影响，使用一些简单的分析可解模型提出的框架中的润湿问题。我们回顾了以前的工作，这些模型的无序版本，并解决它们时，没有预先存在的解决方案。我们用蒙特卡罗模拟和传递矩阵数值计算来检验解。我们提出的数值证据表明，对数校正的临界温度，由于无序，以前发现在RSOS模型，适用于更普遍的ASOS和连续模型。理论模型和实验数据之间的一致性表明，在这种情况下，无序应该是任何模型的关键成分，而其他方面可以保持非常简单，这种方法可以用于更广泛的问题。我们的工作也暗示了DNA序列中相关性的存在。
2007-05-04 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Order of the phase transition in models of DNA thermal denaturation
我们研究了一个描述双链DNA链解链的模型的行为。对具有位移相关刚度常数和Morse现场势的模型进行了数值分析;取决于刚度参数，示出具有（i）具有“nu_vertical”= -β = 1的二阶过渡，“nu_parallel”= gamma/2 = 2（Morse势的短程吸引部分的特征）或（ii）具有有限熔化熵、不连续的束缚对分数、发散的关联长度的一级跃迁，临界指数“nu_vertical”= - beta = 1/2，“nu_parallel”= gamma/2 = 1。
2000-04-29 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
Topological and geometrical entanglement in a model of circular DNA undergoing denaturation
用蒙特卡罗模拟研究了环状双链DNA热变性模型的连接数（拓扑纠缠）和扭曲（几何纠缠）.通过允许连接数在平衡状态下自由波动，我们看到连接概率在变性过渡时发生突变（一阶），并且在整个天然阶段保持接近1。平均连接数在变性相中几乎为零，并且在天然相中随着链长N的平方根而增长。在两个阶段中，两股的扭动都随着N的平方根而增长。
2002-05-08 cond-mat.stat-mech q-bio
Denaturation of Circular DNA: Supercoil Mechanism
通过将Poland-Scheraga模型扩展到包含缠绕自由度，分析了环状DNA中发生的变性转变。我们考虑的情况下，均聚物的双链螺旋的缠绕数，释放的环变性，被吸收的\emph{supercoils}。我们发现，在线性DNA的情况下，由循环指数$c$决定的过渡的顺序。当$c$接近2时，线性DNA中$c>2$的PS模型所显示的一级跃迁被任意高阶的连续跃迁所取代，而$1<c\le2$体系中线性情况下的二级跃迁消失.此外，我们的分析表明，在固定的连接数下的熔化是一个\emph{condensation transition}，其中的冷凝物是一个宏观环，出现在临界温度以上。
2011-11-20 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Effect of defects on thermal denaturation of DNA Oligomers
利用Peyrard-Bishop哈密顿量计算了缺陷对短异质DNA链解链分布的影响。在缺陷位上的在位势用一个只有短程排斥和Morse势的无阱平坦部分的势来表示。还对涉及缺陷位置的两个相邻对之间的堆叠能进行了修正。计算结果与实验结果吻合较好。
2001-08-29 cond-mat.stat-mech q-bio
Poland-Scheraga models and the DNA denaturation transition
引入Poland-Scheraga模型来描述DNA的变性转变。我们给出了一个严格的和精致的讨论，这些模型的家庭。我们推导出可能的尺度函数在附近的相变点和审查常见的例子。我们引入了一个在二维和三维中显示一级相变的自回避的Poland-Scheraga模型。我们还讨论了完全可解的有向例子。这补充了最近的建议，如何波兰Scheraga类可能会被延长，以显示一阶过渡，这是观察实验。
2004-05-19 cond-mat.stat-mech q-bio
DNA thermal denaturation by polymer field theory approach: effects of the environment
我们分析了环境（溶剂质量，存在的扩展结构-拥挤的环境）的影响，可能会影响变性和有界DNA状态之间的过渡顺序，并导致DNA链的构象特性的标度律的变化。我们发现，所研究的效果显着影响的强度的一阶过渡。为此，我们重新考虑波兰-Scheraga模型和应用聚合物场论计算熵指数与变性环分布。对于$d = 3$的情况下，相应的发散$ε= 4-d$扩展评估通过恢复其收敛通过remation技术。对于空间维度$d = 2$，从将聚合物模型映射到二维随机晶格上推导出指数，即，在存在量子引力的情况下。我们还表明，一阶跃的存在下，进一步加强了扩展的不可渗透的区域在溶剂中，限制了大分子配置的数量。
2021-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on "Why is the DNA denaturation transition first order?"
在这篇评论中，我们认为，虽然在原来的文件（Y。卡夫里角，加-地Mukamel和L. Peliti，Phys. Rev. Lett. 85，4988（2000））对于渐近长的DNA链是正确的，但它们不适用于典型实验中使用的链。在增加的最后一段中，我们指出，对于真正的DNA，变性环之间的平均距离不是单链链的持久长度的数量级，而是大得多。这证实了我们的推理，即环之间的双螺旋是相当刚性的，从而证实了我们的结论。
2003-02-26 cond-mat.stat-mech q-bio
A simple model of DNA denaturation and mutually avoiding walks statistics
最近Garel，Monthus和Orland（Europhys。Lett. v 55，132（2001））考虑了DNA变性的模型，其中忽略每条链内的排除体积效应，而包括相互避免。使用近似方案，他们发现了一级变性。我们证明，该模型的一阶转变来自两个相互避免的随机游走的统计的精确结果，其重聚指数为c > 2，无论是在二维还是三维中。由于与其他变性循环的相互作用，以及数值计算的分析估计的c，表明该过渡甚至比在模型中排除的体积效应被完全纳入尖锐。同源碱基对之间距离的概率分布在过渡处按幂律衰减。
2002-07-04 cond-mat.stat-mech q-bio
The thermal denaturation of Peyrard-Bishop model with an external potential
利用统计力学方法研究了不同类型的外电势对DNA Peyrard-Bishop变性的影响。用转移积分方法得到配分函数，并进一步用含时微扰法计算了氢键的伸缩。结果表明，在较低的温度下，所有类型的外电位都加速了变性过程。特别是，它是认为，高斯潜力与无穷小的宽度复制一个恒定的力在一端的DNA序列已经做了一些以前的工作。
2012-06-21 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
The thermal denaturation of DNA studied with neutron scattering
脱氧核糖核酸（DNA）的熔化转变，即双螺旋结构的链在一定温度下完全分离，已经用中子散射表征。从B型纤维DNA的布拉格峰已被测量为温度的函数，其宽度和积分强度已被解释使用Peyrard-Bishop-Dauxois（PBD）模型，只有一个自由参数。该实验是独一无二的，因为它通过其他技术无法实现的熔融转变提供了分子的空间相关性。
2011-01-10 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Roles of stiffness and excluded volume in DNA denaturation
用蒙特卡罗模拟研究了DNA热变性的本质和普适性质。对于合适的晶格模型，我们确定描述长度为l的变性环的概率分布的衰减的指数c，$P \sim l^{-c}$。如果完全考虑排除体积效应，c= 2.10（4）与一级相变一致。如果双链链是连续的，则双链链的刚度具有锐化过渡的效果，但不改变其顺序和指数c的值，这对于包含特定碱基对序列异质性也是稳健的。
2002-05-02 cond-mat.stat-mech q-bio
Pulling short DNA molecules having defects on different locations
我们提出了一个研究的作用，缺陷的短DNA分子的稳定性。我们考虑短的DNA分子（16个碱基对），并调查这些分子的热以及机械变性的缺陷，发生在分子的任何地方的存在下。为了研究，我们考虑四种不同类型的链。不仅AT与GC的比例不同，而且AT和GC沿分子的分布也不同。在统计模型中进行适当的修改，以显示一对中的缺陷，我们研究了短DNA分子在热力学和恒力系综中的变性。在力系综中，我们将DNA分子从每一端拉出（保持另一端自由），并观察到分子中存在缺陷时分子开放的一些有趣特征。我们计算的概率开放的DNA分子在恒力合奏解释碱基对的开放，因此在存在缺陷的分子的变性。
2015-09-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic mechanism for experimentally observed anomalous elasticity of DNA in 2D
通过探索最近的模型[Palmeri，J.，M. Manghi和N.德斯坦维尔2007.物理修订信函99：088103]其中，由蠕虫状链模型描述的DNA弯曲弹性与碱基对变性相结合，我们证明了当被限制在二维（2D）中时，小的变性气泡导致纳米尺度的DNA柔性的异常，如原子力显微镜（AFM）实验中所报道的[Wiggins，P.A.，等人，2006年。Nature Nanotech. 1：137-141]。我们的模型产生非常好的拟合实验数据和定量预测，可以通过实验进行测试。虽然当DNA在三维（3D）中自由波动时存在这种异常，但它们太弱而无法被检测到。螺旋双链DNA中碱基之间的相互作用通过在2D基底上的静电吸附来修饰，这有利于局部变性。这项工作调和了观察到的2D和3D DNA弹性特性之间的明显差异，并指出，DNA（及其伴随蛋白质和酶）的3D特性的结论并不直接遵循AFM的2D实验。
2009-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On scaling laws at the phase transition of systems with divergent order parameter and/or internal length : the example of DNA denaturation
在不确定度小于5%的条件下，利用转移积分方法计算了两个DNA热变性动力学模型的六个基本特征指数，并研究了标度律的有效性.关于这一点的疑问出现，因为所研究的系统（i）有一个发散的内部长度，（ii）由一个发散的序参量描述，（iii）是1维。我们发现，自由能可以描述为一个单一的齐次函数的假设是强大的，尽管发散的序参量，使Rushbrooke和Widom的身份是有效的关系。约瑟夫森的身份反而不满意。这可能是由于内部长度的发散，这使相关长度仅对热力学量的奇异贡献负责的假设无效。费舍尔的身份更是错误的。我们证明了这是由于d=1维数，并得到了一个替代的法律，这是很好地满足DNA热变性。
2006-04-10 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamical Scaling and Phase Coexistence in Topologically-Constrained DNA Melting
有一个长期的实验观察，拓扑约束的DNA，如环状封闭质粒的解链，是不那么突然比线性分子。这一发现指出了拓扑学在DNA变性物理学中的有趣作用，然而这一点却知之甚少。在这里，我们揭示了这个问题相结合的大规模布朗动力学模拟与解析可解的现象学朗道平均场论。我们发现，熔融和超螺旋之间的竞争导致在单分子水平上的变性相和完整相共存。这种共存发生在很宽的温度范围内，从而解释了转变的加宽。最后，我们的模拟显示了一个有趣的拓扑结构依赖的标度律管理的超螺旋质粒中的变性气泡的增长，这可以理解内提出的平均场论。
2017-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Thermal denaturation of fluctuating finite DNA chains: the role of bending rigidity in bubble nucleation
文献中的统计DNA模型通常是有效的模型，其中仅考虑碱基对状态（未断裂或断裂）。由于一系列断裂键或气泡的有效抗弯刚度与双链状态相比降低了30倍，因此需要在更一般的介观模型中包含分子构象自由度。在本文中，我们这样做，提出了一个一维伊辛模型，它描述了内部的碱基对状态，耦合到一个离散的蠕虫状链模型描述链配置[J. Palmeri，M. Manghi和N. Destainville，Phys. Rev. Lett. 99，088103（2007）]。这个耦合模型是完全解决使用传输矩阵技术，提出了一个类似的路径积分处理的量子双原子分子。当链波动被整合出来时，变性转变温度和宽度自然地出现为一个明确定义的哈密顿量的模型参数的显式函数，揭示了该转变是由气泡和双链段之间的弯曲（熵主导）自由能的差异驱动的。计算的熔解曲线（开放碱基对的分数）是在良好的协议与实验熔解曲线的polydA-polydT。预测的均方半径作为温度的函数的变化导致一个连贯的新的解释实验观察到的热粘度转变。最后，详细研究了DNA链长度的影响，强调了有限尺寸效应的重要性，即使是由几千个碱基对组成的DNA。
2007-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Denaturation of Circular DNA: Supercoils and Overtwist
环形DNA的变性过渡的波兰-Scheraga型的方法内进行了研究，广义占的事实，即总连接数（LK），其中测量的一条链的绕组围绕其他的数量，是保守的。在该模型中，LK守恒通过调用过度扭曲和扭曲（超螺旋）机制来维持。这概括了以前的研究，分别考虑每种机制。该模型的相图分析作为一个函数的温度和弹性常数$κ$与任何给定的回路熵指数，$c$的过扭转能量。正如两种机制分别适用的情况一样，该模型没有表现出$c \le 2$的变性转变。对于$c>2$和$κ=0$，我们发现模型存在一级相变.对于任何$κ>0$，跃迁都变得更高阶。我们还分别计算了这两种机制在保持连接数守恒方面的贡献，发现它对循环指数$c$的依赖性很弱。
2012-07-30 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Statistical Mechanics of DNA Mutation using SUSY Quantum Mechanics
本文从统计力学的角度研究了DNA的变性，证明了例外多项式导致DNA突变。考虑了一个以Morse势表示氢键的DNA模型，计算了该模型的配分函数。配分函数被转换成薛定谔方程。我们利用超对称量子力学的技术来模拟DNA突变。我们还计算了每个突变状态的DNA的热变性。
2020-11-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Strand separation in negatively supercoiled dna
我们考虑了负超螺旋dna链分离的模型，并利用统计力学的概念研究了超螺旋对变性局部化的影响。该模型是基于平均场伊辛系统，耦合一个随机场一维伊辛模型。在小周长假设下，研究了AT和Gc中与DNA相关的字对变性定位的影响。
2003-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Twist versus Nonlinear Stacking in Short DNA Molecules
双螺旋的变性是基本生物学功能的模板，例如涉及局部波动开口形成的复制和转录。在介观哈密顿模型的框架下研究了DNA的异质短序列，即$\sim 100$碱基对的变性转变，该模型考虑了分子的螺旋几何形状。讨论了路径积分方法应用于分子物理性质预测分析的理论背景。相对于基态的碱基对位移被视为路径，其温度依赖的幅度由热波长。在任何温度下，碱基对路径的集合都是按照模型势和热力学第二定律来选择的。配分函数结合了碱基对热波动的影响，其在接近变性时变得更强。这种转变表现为从富含腺嘌呤-胸腺嘧啶碱基对的分子片段开始的渐进现象。计算平衡热力学，我们专注于扭转的互补链的分子轴和非线性堆积势之间的相互作用：它表明，后者影响的熔融配置文件，只有当旋转自由度包括在哈密顿量。使用阶梯哈密顿模型的DNA互补链在预熔化制度的质疑。
2014-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Melting and unzipping of DNA
对DNA热变性的实验研究强烈表明，这种转变是一级的。自六十年代初以来，这种转变一直在理论上进行研究，主要是在一种方法中，DNA分子的微观构型由非相互作用的结合片段和变性环的交替序列给出。这些模型的研究忽略了排斥，自我回避，不同的环和片段之间的相互作用，总是产生连续的变性转变。在这项研究中，我们利用最近的结果的任意拓扑结构的聚合物网络的标度特性，以考虑到排除体积之间的相互作用变性的循环和其余的链。因此，我们得到一个一阶相变在d=2维及以上，与实验一致。我们还考虑在我们的方法中的解压缩转换，这发生在两个DNA链被拉开时，由外力作用在一端。我们发现解压缩转变也是一阶的。虽然变性和解压缩转换是一级的，但它们在某些性质上确实表现出临界波动。例如，环尺寸分布在过渡处代数地衰减，并且变性末端段的长度随着接近过渡而发散。我们在我们的方法中评估这些关键属性。
2001-08-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Finding the optimum activation energy in DNA breathing dynamics: A Simulated Annealing approach
我们演示了如何随机全局优化方案的模拟退火可以用来评估最佳参数的问题中的DNA呼吸动力学。呼吸动力学是按照随机Gillespie计划与双链DNA中的变性区作为一个单分子时间序列研究。模拟退火法用于寻找使平衡气泡尺寸分布与给定值相匹配的激活能的最佳值。结果表明，该方法克服了输入替代数据中的大噪声。
2009-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Sequence sensitivity of breathing dynamics in heteropolymer DNA
基于新的DNA稳定性数据，利用主方程和互补随机模拟研究了杂聚体DNA中局域变性泡的涨落动力学。一个显着的依赖性的开放概率和等待时间之间的气泡事件对本地的DNA序列的T7噬菌体的生物序列被揭示和量化。与荧光相关光谱（FCS）的数据的定量协议证明。
2006-08-24 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Theory of Bubble Nucleation and Cooperativity in DNA Melting
采用Peyrard-Bishop-Daxuois模型，采用无参数可调的蒙特卡罗模拟，研究了DNA解链过程中中间态（变性泡）的产生及其作用.与以前发表的实验结果发现良好的协议进行比较。研究了熔融曲线、气泡稳定的临界DNA片段长度和两态跃迁的可能性。
2004-12-21 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Scaling in DNA unzipping models: denaturated loops and end-segments as branches of a block copolymer network
对于一个DNA变性模型，通过精确计数和二维和三维的蒙特卡罗模拟，确定了描述变性环和解链末端分布的指数。在这两种情况下，环分布与一级热变性一致。末端片段的结果显示了两种不同的幂律在相对分布中共存，这是最近的一种方法所没有预见到的，在这种方法中，DNA被视为线性聚合物片段的均匀网络。这种意想不到的功能，并与这种方法的差异，解释在一个精致的缩放图片，其中一个精确的区别是代表单链和有效的双链段之间的网络分支。
2002-05-07 cond-mat.stat-mech q-bio
