Statistical method for A-RNA and B-DNA
本文提出三维介观哈密顿量模型，在核苷酸水平离散表示双链核酸，结合路径积分统计方法计算碱基对呼吸涨落，揭示了DNA与RNA在扭转-拉伸关系上的相反行为，并在短尺度柔性估计上优于传统弹性杆模型。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.bio-ph
The unknotted strands of life: knots are very rare in RNA structures
目前正在进行的检测和表征生物聚合物中的物理缠结的努力已经确定，结存在于许多球状蛋白质中，也大量存在于包装在噬菌体内的病毒DNA中。另一方面，RNA分子还没有被系统地筛选出物理结的出现。因此，我们对蛋白质数据库中存在的约6，000种RNA结构进行了系统分析。搜索发现不超过三个深打结的RNA分子。这些是通过冷冻-em溶解的核糖体RNA，由大约3，000个核苷酸组成。因此，与蛋白质和病毒DNA的情况相比，观察到的RNA结的发生率实际上可以忽略不计。这表明，无论是进化选择，或热力学和动力学折叠机制的作用，以尽量减少RNA的纠缠的程度是无与伦比的其他类型的生物分子。观察到的三种RNA打结模式的性质为设计能够在扭结折叠中自打结的RNA序列提供了有价值的线索。
2014-10-06 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
A Model of Sequence Dependent Protein Diffusion Along Dna
我们引入了一个概率模型的蛋白质滑动运动沿DNA在搜索的目标序列。该模型解释了由于非特异性DNA和蛋白质之间的序列依赖性相互作用可能产生的影响。作为一个例子，我们专注于T7 RNA聚合酶，并利用其在启动子位点的相互作用的可用信息，以研究噬菌体T7 DNA序列对滑动过程的动力学的影响。大沟中的氢键被用作RNA聚合酶和DNA之间的主要序列依赖性相互作用。详细讨论了由此产生的动力学性质和实验验证的可能性。我们表明，虽然在大的时候，该过程达到一个纯扩散制度，它最初显示一个子扩散行为。亚扩散状态可以持续足够长的时间以引起生物学兴趣。
2002-07-12 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
ANNaMo: Coarse-grained modelling for folding and assembly of RNA and DNA systems
本文提出一种基于补丁粒子和最近邻参数化的粗粒化模型ANNaMo，用于高效模拟RNA/DNA折叠与组装，并通过发夹、假结及toehold置换等实验验证其有效性。
2024-02-06 cond-mat.soft
Base sequence dependent sliding of proteins on DNA
考虑了蛋白质在DNA上的滑动运动受碱基序列通过碱基对阅读相互作用的影响的可能性。参考的情况下，T7 RNA聚合酶，我们表明，蛋白质应该遵循一个噪声影响的序列依赖的运动，偏离标准的随机游走通常假设。一般的有效性和影响的结果进行了讨论。
2004-03-19 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Coupled dynamics of RNA folding and nanopore translocation
结构化的RNA或DNA分子通过狭窄的孔的移位需要打开所有的碱基对。在这里，我们研究的动力学易位和碱基配对理论之间的相互作用，使用动力学蒙特卡罗模拟和分析方法。我们发现，在基态不发生的碱基对的瞬时形成可以显着加快易位。
2005-09-29 cond-mat.soft q-bio.BM
DNA entropic elasticity for short molecules attached to beads
在单分子实验中，力被施加到DNA或RNA分子上，使得核酸性质和核酸-酶相互作用的重要发现成为可能。这些实验依赖于聚合物力延伸行为的模型来校准实验;通常实验使用蠕虫状链（WLC）理论用于双链DNA和RNA。这一理论与长分子的实验结果吻合得很好。最近的单分子实验使用较短的分子，其轮廓长度在1-10个持久长度的范围内。迄今为止，大多数WLC理论计算都假设分子长度为无限长，并且与较短链的实验不一致。当使用较短分子时变得重要的关键物理效应包括（i）约束分子末端处允许的波动的边界条件和（ii）聚合物所连接的珠的旋转波动，其改变分子的表观延伸。我们描述了有限蠕虫状链（FWLC）理论，它考虑到这些影响。我们表明FWLC预测偏离经典的WLC解决方案的分子轮廓长度的几倍的持久性长度。因此，FWLC将允许更准确的实验校准相对较短的分子，促进未来的发现在单分子力显微镜。
2006-01-24 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Evidence of phonon-assisted tunnelling in electrical conduction through DNA molecules
提出了一个声子辅助隧穿模型来解释脱氧核糖核酸（DNA）分子的电导率温度依赖性和I-V特性随温度的变化。该模型的解释能力的DNA中的导电特性的比较说明了从一些文章中提取的温度相关的I-V数据与隧道速率依赖于温度和场强计算根据声子辅助隧道理论。PACS代码：87.15.- v，71.38。k，73.40.Gk
2008-05-12 cond-mat.soft
Kinetic study for hopping conduction through DNA molecules
最近的实验表明，DNA中的无序效应可能导致电荷输运机制从带共振隧穿转变为热激活跳跃。本文基于Mott的变程跳跃理论，对DNA分子的电荷输运性质进行了动力学研究。除了大尺度系统中的传统论点之外，我们对有限尺寸DNA分子的数值研究揭示了许多独特的特征：（i）I-V特性，（ii）温度和长度依赖性，以及（iii）从导电到绝缘行为的转变。
2004-08-15 cond-mat.soft
Modeling molecular conduction in DNA wires: Charge transfer theories and dissipative quantum transport
对DNA中电子转移速率和电荷传输特性的测量产生了许多看似矛盾的结果，从绝缘行为到DNA是电荷传输的有效介质的建议。除其他因素外，环境效应似乎在确定电荷沿双螺旋传播的有效性方面起着至关重要的作用。本章概述了电荷转移理论及其对解决分子导体与耗散环境相互作用的影响。此外，我们专注于可能的应用这些方法通过DNA为基础的分子导线的电荷传输。
2006-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Inelastic quantum transport in a ladder model: Measurements of DNA conduction and comparison to theory
我们研究了梯形模型的量子输运特性，该模型有效地模拟了双链DNA分子的拓扑结构。我们考虑隧穿电荷与选定的内部振动自由度的相互作用，并讨论其对电流-电压特性的结构的影响。此外，分子电极接触效应显着影响的数量级的电流。最近的电传输测量悬浮的DNA低聚物与一个复杂的碱基对序列，揭示惊人的高电流，也提出了作为一个参考点的理论建模。测量的I-V曲线的半定量描述实现，这表明耦合到振动激发在DNA导电中起着重要的作用。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Mechanistic Framework for Multicomponent Nanoparticle Assembly: Predicting RNA-lipid and PEI-DNA nanoparticle assembly
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
该研究提出结合kMC模拟的计算框架FormLNP，可预测RNA-脂质和PEI-DNA纳米颗粒的单颗粒性质分布，揭示组装路径对异质性分布的影响。
2026-09-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Metrics and Harmonic Analysis on DNA
在遗传密码的晶体基模型框架下，给出了用一串$2N$整数描述$N$核苷酸的DNA或RNA序列的数学算法。该描述允许定义两个序列之间的不平凡的距离并对序列执行离散傅里叶变换。用距离的定义比较了人、鸡和负鼠的$β$ -珠蛋白序列。对一些简单的例子进行了离散傅里叶变换的计算。
2017-03-01 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.OT
Electrons in Dry DNA from Density Functional Calculations
用密度泛函方法研究了无限大聚鸟嘌呤-聚胞嘧啶DNA分子在其干A螺旋结构中的电子结构。对30个核酸碱基对进行了广泛的研究以验证该方法。DNA的电子能带接近费米能级，然后进行分析，以澄清电子输运性能，在这个特别简单的DNA实现，可能是最适合的候选人进行传导。与振动或遗传序列起源的能量波动相比，发现相关带宽的能量尺度使得该系统中电子的相干输运非常不可信。然而，亚纳米平均自由程扩散运输的可能性仍然是开放的。信息模型哈密顿传导。
2002-09-24 cond-mat.soft q-bio.BM
Complex microwave conductivity of Na-DNA powders
我们报告的复杂的微波电导率，$σ=σ_1-iσ_2$，Na-DNA粉末，这是测量从80 K到300 K，通过使用微波腔微扰技术。我们发现，室温附近的$σ_1$的幅度远大于周围的水分子的贡献，并且$σ_1$随温度降低的减少比反离子的传导足够强。这些结果清楚地表明，Na-DNA的导电性是内在的。
2006-08-01 cond-mat.soft
Twist-stretch relations in nucleic acids
本文提出三维介观哈密顿模型并结合路径积分技术，揭示了A型RNA和B型DNA短螺旋片段在恒定负载下的扭转-拉伸关系与拉伸特性，与千碱基长分子的相反行为一致。
2023-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Conductance of DNA molecules: Effects of decoherence and bonding
通过将最近开发的唯象统计模型（EPJB { \bf 68}，237（2009））拟合到实验结果来检查退相干和键合对单个双链DNA分子的线性电导的影响。DNA分子本身通过紧密结合梯形模型来描述，该模型具有从公开的从头计算获得的参数（J.Am.Chem.Soc. { \bf 127}，14894（2005））。与序列和长度依赖性实验的良好协议给出了一个提示的性质在DNA中的传导，并在同一时间提供了一个关键的测试模型。
2010-07-10 cond-mat.soft physics.bio-ph
Long range electronic tranport in DNA molecules deposited across a disconnected array of metallic nanoparticles
我们详细报告了我们的实验上的传导$λ$ DNA分子在很宽的温度范围内沉积在几纳米厚的铂膜狭缝。这些绝缘狭缝制造使用聚焦离子束蚀刻和其特征在于广泛使用近场和电子显微镜。该表征揭示了作为离子蚀刻的结果，狭缝内部存在金属Ga纳米颗粒。在沉积了$λ$ DNA分子后，使用我们详细描述的协议，一些狭缝变得导电，并在低温下表现出超导波动。我们认为，所观察到的传导是由于沿DNA分子的运输，与镓纳米粒子存在于狭缝中的相互作用。在低温下，当Ga变成超导体时，因此可以观察到诱导超导性。这些结果表明，微小的金属颗粒可以很容易地将载流子转移到附着的DNA分子上，并提供了一个可能的和解，这是以前关于DNA分子可以导电的长度的明显矛盾的实验结果。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Spool-nematic ordering of dsDNA and dsRNA under confinement
研究双链DNA/RNA在受限空间中因局部解链形成扭结而呈现的线轴-向列混合有序结构，通过解析理论与数值模拟揭示了其在球形衣壳中的包装机制及非线性弹性的普遍性。
2024-10-11 cond-mat.soft
Absence of extended states in a ladder model of DNA
我们考虑DNA的阶梯模型，用于描述载流子通过有限片段在完全相干状态下的传输。单个轨道与每个碱基相关，并且在最近邻近似中考虑链间和链内重叠。通过糖-磷酸骨架的传导被忽略。我们利用Landauer指数和李雅普诺夫指数对相应态的空间扩展进行了解析和数值研究。我们的结论是内在的DNA相关性，所产生的自然碱基配对，不足以观察到扩展状态，与以前的索赔。
2006-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
