الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۵۸
کد مقاله
CHEM58
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
ترکیب توصیفات ترمودینامیکی و سینتیکی فرآیند های تک مولکولی: تاه گشودگی RNA تحت تنش
نام انگلیسی
Unifying Thermodynamic and Kinetic Descriptions of Single-Molecule Processes: RNA Unfolding under Tension
تعداد صفحه به فارسی
۲۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۵
کلمات کلیدی به فارسی
ترمودینامیک, سینتیک, تک مولکول, تاه گشودگی, RNA , تنش
J. Phys. Chem, Departament de Fisica Fonamental, Uni ersitat de Barcelona, Spain; Department of Chemistry, Faculty of Natural Science and Technology, Norwegian Uni ersity of Science and Technology-Norway; American Chemical Society
کشور
اسپانیا – نروژ
ترکیب توصیفات ترمودینامیکی و سینتیکی فرآیند های تک مولکولی: تاه گشودگیRNA تحت تنش
خلاصه
ما از تئوری دینامیک غیر تعادلی مزوسکوپی برای توصیف تاه گشودگی RNA تحت تنش استفاده می کنیم. این تئوری نسبت به معرفی مختصات واکنشی که پیوستگی حالات هر پیوند مولکولی را مشخص می‌نماید، اقدام می‌کند. چنین فرض می شود که تاه گشودگی آنقدر آهسته است که می‌توان در فضای مختصات واکنش، یک تعادل محلی را در نظر گرفت. تئوری ما، در محدوده شبه ایستایی سدهای متوالی بلند، به معادله اصلی مدل مرحله متوالی که اخیراً پیشنهاد شده است، منجر می شود. سینیتیک راه گزینی (انتخاب) غیر خطی بین حالات باز و بسته یافت می شود. تئوری ما توصیفات ترمودینامیکی و سینتیکی را به هم پیوند می دهد و روش طبقه بندی شده ای (سیستماتیکی) را برای تعیین دینامیک فرآیند تاگشودگی پیشنهاد می کند.
ترمودینامیک سینتیکی تک مولکولی تاه گشودگی RNA تحت تنش
۱- مقدمه
فهم این موضوع که چگونه بیومولکولها برای رسیدن به وضعیت عملکردیشان تاه می خورند، یک مسأله اساسی است. تاه خوردگی نتیجه رقابت بین فرآیندهای بین مولکولی بی شماری است که سرانجام حالتی با کمترین انرژی حاصل می شود. یک مورد بسیار جالب تاه خوردگی ریبونوکلئیک اسیدها (RNA ها) به خاطر نقش حیاتی آنها در سلول برای انتقال اطلاعات، تنظیم و کاتالیز می‌باشد. مولکول RNA نسبتاً ساده است و فرآیندتاه خوردگی مرحله به مرحله است(۱). آزمایشهایی که از یک نیرو برای بازکردن حلقه مارپیچی RNA استفاده می کنند، نشان داده اند که هر جفت باز در این مولکول متحمل انتقال بین حالات زیپ شده و زیپ نشده می شود، شکل۱را ببینید. این انتقال بوسیله سینتیک عبوراز سدهای انرژی بزرگ که صورت بندهای (کنفورماسیون های) باز وبسته را از هم جدا می کند، مدل بندی شده است(۲و۳).
این مقاله به روش زیر سازمان یافته است. در. دربخش۲ مدل منطقه متوالی را ارائه می دهیم که برای تحلیل سینتیک زیپ نشده مولکولRNA در معرض یک نیروی خارجی مورد استفاده قرار گرفته است. در بخش۳ نشان می دهیم که هر مرحله در این فرایند می تواند به عنوان یک فرایند نفوذ یک بعدی در نظر گرفته شود که در آن جریان نفوذ، سرعت تاه گشودگی است. وضعیت خطی این کمیت که در بخش ۴ مورد بحث قرار گرفته است، نشان می دهد که ترمودینامیک غیر تعادلی کلاسیک توصیفی را برای این وضعیت ارائه می دهد. روش ما برای سینتیک فرایند در بخش ۵ ارائه می شود. سرانجام، دربخش ۶، خصوصیات اصلی تئوری ارائه شده را خلاصه می کنیم.
ترمودینامیک سینتیکی تک مولکولی تاه گشودگی RNA تحت تنش
۲- فعالسازی بر روی سدهای متوالی
مدل مرحله متوالی(۲۳) برای تاه خوردگی RNA تحت تنش (نیروها در حدود چند پیکو نیوتن) بازشدگی و بسته شدگی جفتهای بازی در مرز بین ناحیه دو رشته ای و انتهای تک رشته ای که در آن نیرو اعمال می شود را توصیف می کند. سپس مولکول می تواند در حالتهای مختلفی یافت شود که بوسیله جفت بازی بسته شده انتهایی n تشخیص داده می شود و حالتn=1 حالت کاملاً بدون تاه خوردگی می باشد. تعداد کل جفتهای بازیn-1 است. شکل۱ پیکر بندی مولکول در یکی ار این حالتها را نشان می دهد.
این مدل فرض می کند که فرایند می تواند بوسیله تئوری حالت گذار با سرعتهای بازشدگی و بسته شدگی جفت بازی n در هنگام اعمال نیروی خارجی F به ترتیب به صورت زیر ارائه شود:
ترمودینامیک سینتیکی تک مولکولی تاه گشودگی RNA تحت تنش
۳- سرعت تاه گشودگی
توصیف دینامیک فرایند تاه خوردگی از قانون پایستگی حاصل می شود:
ترمودینامیک سینتیکی تک مولکولی تاه گشودگی RNA تحت تنش
۴-ترمودینامیک غیر تعادلی برای وضعیت خطی سرعت تاه خوردگی
ما در این بخش نشان می دهیم که ترمودینامیک غیر تعادلی کلاسیک، توصیفی از فرآیند را فقط در موردی که حالت مولکول از حالت ایستا دور نیست، ارائه می دهد. در این وضعیت، سرعت تاه گشودگی از طریق تقریب خطی معادله۱۰ ارائه می شود و بنابراین با اختلاف بین پتانسیل های شیمیایی جفت بازی متناسب است. برای بدست آوردن عبارت صریح سرعت تحت این وضعیت از آنتروپی آماری مولکولی استفاده می کنیم:
ترمودینامیک سینتیکی تک مولکولی تاه گشودگی RNA تحت تنش
۵-توصیف سینتیکی تاه گشودگی RNA براساس گروههای ترمودینامیکی
در صورتی که انتقالات بین حالتها یا مقیاس های زمانی کوتاهتر را مشاهده کنیم یا هنگامی که راه گزینی سینتیکی را بربالای هر سد به صورت یک فرآیند نفوذی می بینیم، توصیف کاملی از فرآیند تاه گشودگی ارائه می شود. تکامل تدریجی سیستم در بالای سدها در مقیاس زمانی مورد نظر این فرض را تأیید می کند که در طی باز شدن یا بسته شدن جفت بازی n، مولکول از یک سری حالت تعادل محلی عبور می کند که توسط مختصه واکنش تعیین می شود. این مختصه در داخل شکل ۳ برای n=5, 7 نشان داده شده است.
ترمودینامیک سینتیکی تک مولکولی تاه گشودگی RNA تحت تنش
۶- بحث و نتیجه گیری
در این مقاله نشان داده ایم که رفتار ترمودینامیکی غیر تعادلی مربوط به تاه گشودگی RNA همان معادله اصلی ارائه شده در رفتار سنتیکی مسأله را نتیجه می دهد. ما علت این امر را که چرا روش ما می تواند یک توصیف عمومی از فرآیندهای سینتیکی روی داده در مولکولهای منفرد ارائه دهد را خلاصه می کنیم.
ما هر مرحله از تاه گشودگی مولکول را نه به صورت یک تغییر ناگهانی بلکه به صورت روی داده از طریق بعضی از مراحل حدواسط کوچک که به سیستمی با پیوستگی ذاتی حالات منجر می شود، در نظر می گیریم. هنگامی که نمودار ترمودینامیک غیر تعادلی بکار برده می شود، سهم های خطی حاصل از انتگرال سرعت، نه برای تغییر شکل کلی، بلکه برای این تغییرات کوچک، رفتار غیر خطی از خود نشان می دهند. هنگامی که اصرار برآن است که حالات حد واسط با مقیاس زمانی در نظر گرفته شوند، یک توصیف ترمودینامیکی از فرآیند سینتیکی مجاز است. بنابراین، حالات در امتداد مختصات می توانند به عنوان حالات ترمودینامیکی در نظر گرفته شوند. این وضعیت هنگامی صورت می گیرد که سیستم در طی تغییر شکل، زمان کافی برای رسیدن به تعادل محلی را داشته باشد و جهش فعال شده بتواند به صورت یک فرآیند نفوذی مشاهده شود. با پیروی از این ایده، که در داخل تئوری ترمودینامیک غیر تعادلی مزوسکوپی نهفته است، تاه گشودگی RNA تحت تنش را آنالیز کرده ایم و به این نتیجه رسیده ایم که توصیفات سنتیکی و ترمودینامیکی غیر تعادلی مزوسکوپی با یکدیگر هم ارز هستند.
بهر حال، ترمودینامیک غیر تعادلی کلاسیک، آنالیز این فرآیندها را بر حسب دو حالت مولکولی انجام می دهد: حالت اولیه و حالت نهایی که پس از انجام تغییر شکل حاصل می شود. از آنجا که قوانین استخراج شده در داخل این چارچوب، خطی هستند، ضرروتاً به روابط خطی برای سرعتها بعنوان تابعی از اختلاف پتانسیلهای شیمیایی منجر می شوند. این روابط تنها تقریبهایی را برای قوانین سینتیکی مشاهده شده به دست می دهند و بنابراین تنها توصیف جزئی از این فرآیندها را فراهم می سازند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
