ДНК: двойная спираль: торсионная жесткость
Торсионная жесткость двойной спирали - жесткость молекулы по отношению к вращению одной цепи ДНК относительно другой. Константа торсионной жесткости C соответствует удвоенной работе, которую надо совершить над стержнем единичной длины, повернув один конец относительно другого вокруг оси стержня на один радиан.
Для оценки константы торсионной жесткости используются различные подходы. Значения торсионной жесткости ДНК, полученные этими методами, лежат в интервале (1,5 - 3)*10-19 эрг*см.
Константа торсионной жесткости определяет величину флуктуаций осевой закрутки . Если эта константа известна, нетрудно найти все характеристики флуктуаций осевой закрутки между двумя заданными сечениями молекулы. Вероятность того, что отклонение угла спирального вращения от равновесного для этих сечений, разделенных расстоянием L, составит D a ,равна ,
P( D a ) = A exp[ -C*(D a)2/(2LRT)] (18),
где через A обозначен нормировочный множитель, k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура. Следовательно, среднеквадратичная амплитуда флуктуаций осевой закрутки - корень из <(D a)2> определяется соотношением
Формула 19 . Если в качестве L взять расстояние между соседними парами оснований, то можно найти амплитуду флуктуаций угла спирального вращения в двойной спирали. Наиболее надежные оценки, основанные на использовании свойств коротких кольцевых ДНК, дают значение C, равное 3*10-19 эрг*см. Это значение константы торсионной жесткости отвечает среднеквадратичной амплитуде флуктуаций угла спирального вращения в 4 градуса.
