مطالعه ً مولکول dna به عنوان حامل اطلاعات زیستی موجود زنده, همواره مورد توجه بوده است. این مولکول از زیر واحدهایی به نام نوکلئوتید ساخته می شود. وجود چهار نوع باز نیتروژنی در ساختار نوکلئوتیدی, اطلاعات وراثتی سلول را به وجود می آورد. برای بررسی خاصیت های مکانیکی dna مدل های مختلفی پیشنهاد شده است. یکی از آنها, مدل زنجیره ی کرم مانند wlc است که اولین بار برای توصیف مولکول های پلیمری نیمه انعطاف پذیر پیشنهاد شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که این مدل به خوبی می تواند رفتار dna های بلند در حد چند برابر طول ایستایی آن را توصیف کند. در سال ????, ویگینز و همکارانش با نشاندن یک رشته ی بلند dna بر روی سطح میکا, تابع توزیع خمش dna را برای فاصله های کوتاه, ? تا ?? نانومتر, اندازه گیری کردند. نتایج این آزمایش نشان می دهد که dna مقید بر روی صفحه ی میکا, بسیار نرمتر از پیش گویی های مدلwlc رفتار می کند. در این پایان نامه با توجه به ساختار ریز مولکول dna و در نظر گرفتن اثر توالی, پارامترهای گزارش شده در آزمایش ویگینز را مطالعه می کنیم. به عبارتی می خواهیم بدانیم اگر در مدل wlc اثر توالی وارد شود تا چه اندازه می تواند نتایج تجربی را توضیح دهد. با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو توالی های مصنوعی متفاوت تولید می کنیم. dnaای با دو نوع سختی خمشی با تکه های نرم و سخت به طول l ? می سازیم. تکه های نرم و سخت را به صورت یک در میان کنار هم می چینیم. برای آزمایش های مختلف طول تکه ها را تغییر می دهیم. برای بررسی اثر توالی بر روی طول ایستایی dna مقید در صفحه از دو روش فاصله ی دو انتها و همبستگی زاویه ای استفاده می کنیم. نتایج به دست آمده نشان می دهد که توالی dna بر روی طول ایستایی تا?ثیر چندانی ندارد. در ادامه اثر توالی و اثر طول ایستایی را بر روی تابع توزیع خمش در فاصله ی مشخص l بررسی می کنیم. بنابر نتایج شبیه سازی, اثر توالی بر روی این تابع زمانی مهم می شود که l ? بزرگتر از طول l باشد. همچنین مشاهده می کنیم که طول ایستایی نیز بر روی تابع توزیع خمش مو?ثر است. برای مقایسه ی نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی, توالی dna مربوط به آزمایش ویگینز و همکاران را می سازیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد مدل زنجیره ی کرم مانند وابسته به توالی sdwlc , می تواند تا حد خوبی نتایج تجربی را در اندازه گیری تابع توزیع خمش و تابع توزیع فاصله ی دو انتها توجیه کند.

ریبوزوم ها قلب مولکولی فرایند ساخت پروتئین در همه موجودات زنده هستند. ریبوزوم ها با قدم های تک کدانی یا سه نوکلئوتیدی برروی mrna حرکت می کنند و به کمک trna و آمینواسیدهای منطبق با آن، رشته ی پروتئینی را می سازند. در این پایان نامه پویایی عملکردی ریبوزوم در یک چرخه ی "جابه جایی-مکث شبه چرخ دنده ای" بررسی شده است. با استفاده از داده های آزمایشگاهی آهنگ های گذار بین مراحل مختلف به دست آمده است. یک قدم از یک کدان با شش مرحله ی ساده و کامل مدل سازی شده است. با استفاده از مدل ارائه شده حرکت پلکانی رو به جلوی ریبوزوم به دست می آید که تطابق بسیارخوبی با داده های تجربی دارد. در بخش دوم پایان نامه، احتمال لغزش از چارچوب اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. افزایش طول ژن و تغییر توالی ژنی در این شبیه¬سازی همبستگی خوبی با افزایش احتمال رخداد لغزش از چارچوب اصلی نشان می دهد. ساختارهای ویژه ی rna، مانند توالی لغزنده و ساختارهای سودونات، به عنوان سد انرژی می توانند منجر به مکث در پویایی عملکردی ریبوزوم شده و احتمال رخ دادن لغزش از چارچوب اصلی را افزایش دهند. .این مدل با روش شبیه¬سازی مونت-کارلو و با استفاده از الگوریتم گیلسپی شبیه سازی شده است. بر اساس مدل ما مرحله¬ی تطابقtrna با کدان متناظر آن و مرحله ی هیبرید، محتمل ترین حالت¬ها برای رخ دادن لغزش از چارچوب اصلی هستند.

چکیده ندارد.