Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 50, Numéro C3, Mars 1989
5th Interdisciplinary Workshop Nonlinear Coherent Structures in Physics, Mechanics and Biological Systems
Page(s) C3-217 - C3-222
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989333
5th Interdisciplinary Workshop Nonlinear Coherent Structures in Physics, Mechanics and Biological Systems

J. Phys. Colloques 50 (1989) C3-217-C3-222

DOI: 10.1051/jphyscol:1989333

MICROWAVE AND THERMAL GENERATION OF SOLITONS IN DNA

V. MUTO, A.C. SCOTT et P.L. CHRISTIANSEN

Laboratory of Applied Mathematical Physics, The Technical University of Denmark, DK-2800 Lyngby, Denmark


Résumé
Des modèles pour la création de solitons en fibres de ADN sont présentés. D'abord, la génération de solitons à partir de l'interaction avec le champ électro-magnétique est discutée, l'ADN était considéré comme un barre homogène et cylindrique à élasticité non-linéaire, modellé par l'équation d'Ostrovskii-Sutin. Ensuite, le problème de la génération termique de solitons est considéré. En équilibre termique le nombre de solitons en fonction de la température absolute et du nombre de bases de la molécule d'ADN est calculé. Le calcul est effectué en considérant l'ADN comme un réseau de Toda, les paramètres étant choisis par comparaison avec les propriétés de l'ADN observées experimentalement.


Abstract
Models for soliton generation in DNA strands are presented. First, soliton generation from interaction with an electromagnetic field is discussed, modelling DNA as a homogeneous, cylindrical rod with nonlinear elasticity using the Ostrovskii-Sutin equation. Then the problem of thermally generated solitons is considered. The thermal equilibrium number of solitons as a function of absolute temperature and the number of base pairs in the DNA molecule is computed. The calculation is effected by modelling DNA as a Toda lattice with parameters chosen to match experimentally measured properties of DNA.