В данной работе представлено численное исследование динамики разрыва двойной спирали ДНК под воздействием внешних сил с использованием модели Пейрарда–Бишопа–Доксуа (ПБД). Модель ПБД представляет ДНК в виде цепочки нелинейно связанных осцилляторов, что позволяет анализировать процессы плавления и механической денатурации. Основное внимание уделено случаям, когда внешняя сила приложена к концевому или центральному сайту молекулы ДНК, моделируя растяжение с постоянной скоростью. Рассчитана критическая сила, необходимая для разрыва водородных связей, которая зависит от точки приложения силы. Установлено, что процесс денатурации происходит ступенчато, с характерными пиками на графиках зависимости силы от времени. Также изучено явление гистерезиса при периодическом воздействии внешних сил, что важно для понимания потерь энергии и нагрева системы.

одномерная молекулярная динамика, управляемая молекулярная динамика, ДНК, модель Пейрарда–Бишопа–Доксуа (ПБД)

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники