Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2503.01446v1

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2503.01446v1 (cond-mat)
[提交于 2025年3月3日 ]

标题: 双折叠随机分支环状聚合物的涌现动力学

标题: The emergent dynamics of double-folded randomly branching ring polymers

Authors:Elham Ghobadpour, Max Kolb, Ivan Junier, Ralf Everaers
摘要: 随机分支双折叠环状聚合物的统计特性与RNA的二级结构、螺旋DNA的大规模分支(因此包括细菌染色体)、单环状聚合物通过障碍物阵列时的构象,以及真核染色体和皱缩的非连接环状聚合物熔体的构象统计有关。 双折叠环状聚合物根据双折叠所依赖的随机树状图是淬火的还是退火的,以及这些树状图是否可以在其空间嵌入中自由进行布朗运动,而属于不同的动力学普适类。 在局部上,可以区分(i)围绕固定树的类似repton的质量传输,(ii)侧枝的自发生成和删除,以及(iii)树节点的位移,在这种情况下互补的环段在空间中一起扩散。 在这里,我们采用适合的弹性晶格聚合物模型的动态蒙特卡洛模拟,研究了不同组合的上述局部模式在三种不同系统中的介观动力学:理想不相互作用的环、自避环以及熔融状态下的环。 我们观察到了环状物的蛇形运动的预期标度区域,双折叠环在障碍物阵列中的动力学,以及Rouse-like树状动力学作为极限情况。 特别值得注意的是,对于具有$\nu=1/3$的皱缩环,$g_1\sim t^{0.4}$的单体均方位移类似于细菌染色体中观察到的亚扩散区域。 在我们的分析中,我们关注不同局部动力学模式对涌现动力学的贡献在多大程度上是简单的叠加。 值得注意的是,当所有三种类型的局部运动都存在时,我们揭示了相互作用环的动力学出现了非平凡的加速。
摘要: The statistics of randomly branching double-folded ring polymers are relevant to the secondary structure of RNA, the large-scale branching of plectonemic DNA (and thus bacterial chromosomes), the conformations of single-ring polymers migrating through an array of obstacles, as well as to the conformational statistics of eukaryotic chromosomes and melts of crumpled, non-concatenated ring polymers. Double-folded rings fall into different dynamical universality classes depending on whether the random tree-like graphs underlying the double-folding are quenched or annealed, and whether the trees can undergo unhindered Brownian motion in their spatial embedding. Locally, one can distinguish (i) repton-like mass transport around a fixed tree, (ii) the spontaneous creation and deletion of side branches, and (iii) displacements of tree node, where complementary ring segments diffuse together in space. Here we employ dynamic Monte Carlo simulations of a suitable elastic lattice polymer model of double-folded, randomly branching ring polymers to explore the mesoscopic dynamics that emerge from different combinations of the above local modes in three different systems: ideal non-interacting rings, self-avoiding rings, and rings in the melt state. We observe the expected scaling regimes for ring reptation, the dynamics of double-folded rings in an array of obstacles, and Rouse-like tree dynamics as limiting cases. Of particular interest, the monomer mean-square displacements of $g_1\sim t^{0.4}$ observed for crumpled rings with $\nu=1/3$ are similar to the subdiffusive regime observed in bacterial chromosomes. In our analysis, we focus on the question to which extent contributions of different local dynamical modes to the emergent dynamics are simply additive. Notably, we reveal a non-trivial acceleration of the dynamics of interacting rings, when all three types of local motion are present.
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft) ; 计算物理 (physics.comp-ph)
引用方式: arXiv:2503.01446 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2503.01446v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.01446
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Elham Ghobadpour [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 3 月 3 日 11:54:31 UTC (2,752 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.soft
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-03
切换浏览方式为:
cond-mat
physics
physics.comp-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号