الاستقرار الحراري وتمركز الطاقة غير الخطي في ديناميكيات الحمض النووي مزدوج السلسلة باستخدام نموذج بيرارد–بيشوب الموسّع
DOI:
https://doi.org/10.31185/bsj.Vol22.Iss43.1708الكلمات المفتاحية:
ديناميكيات الحمض النووي، نموذج بيرارد–بيشوب الموسّع، التموضع غير الخطي للطاقة، التفكك الحراري، تراكيب البراذر، الميكانيك الإحصائي.الملخص
تتناول هذه الدراسة تحليل الاستقرار الحراري وآليات تمركز الطاقة غير الخطي في ديناميكيات الحمض النووي مزدوج السلسلة باستخدام نموذج بيرارد بيشوب الموسّع (EPB). ومن خلال تضمين تأثيرات التراص غير التوافقي والمعلمات المعتمدة على درجة الحرارة، تم تحليل تكوّن الإثارات غير الخطية الموضعية، مثل تراكيب البراذر والبنى الشبيهة بالسوليتون، ودورها في عملية التفكك الحراري للسلسلة.
تمت دراسة النموذج تحليليًا باستخدام تقنيات الاضطراب، وعدديًا باستخدام طريقة تكامل الفروق المحددة الزمنية. وقد أظهرت النتائج أن تمركز الطاقة غير الخطي يسهم بصورة ملحوظة في تعزيز الاستقرار الحراري عند درجات الحرارة المعتدلة، في حين تؤدي الأنماط الموضعية عند تجاوز قيمة حرجة معينة إلى انفصال السلسلتين.
توفر هذه النتائج فهمًا أعمق لانتقالات انصهار الحمض النووي وآليات نقل الطاقة في الأنظمة الحيوية الفيزيائية، كما تسهم في تطوير النماذج الرياضية غير الخطية المستخدمة في توصيف ديناميكيات الحمض النووي.
المراجع
1. Florio, G., & Puglisi, G. (2023). Thermomechanical melting and thermal transitions in double-stranded DNA. Acta Biomaterialia, 157, 225–235. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.11.046
2. Likhachev, I. V., Shigaev, A. S., & Lakhno, V. D. (2024). Thermodynamics of DNA double strand in Peyrard–Bishop–Dauxois models. Physics Letters A, 510, 129547. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2024.129547
3. Khater, M. M. A., Zakarya, M., Nisar, K. S., & Abdel-Aty, A. H. (2024). Stability analysis and nonlinear dynamics in DNA models. AIMS Mathematics, 9(9), 23449–23467. https://doi.org/10.3934/math.20241140
4. Wang, X., Akram, G., Sadaf, M., Mariyam, H., & Abbas, M. (2022). Soliton solutions and fractional modeling for DNA dynamics. Fractal and Fractional, 6(10), 616. https://doi.org/10.3390/fractalfract6100616
5. Mathur, N. (2025). Crowded solution melting profiles via extended PBD analysis [Manuscript under review].
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 م. م نجوان وفيق مجيد مديرية تربية ديالى، وزارة التربية، العراق.
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
