Sébastien Neukirch
Institut Jean le Rond d'Alembert
Centre National de la Recherche Scientifique
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Filaments enroulés en paires torsadées : application aux plasmides d'A.D.N

Sébastien Neukirch, J.M.T. Thompson & G. van der Heijden

Compte-rendus de la 4ème rencontre du Non Linéaire I.H.P. (2001) éditeurs Y. Pomeau, R. Ribotta, Edition Paris Onze

Abstract : L'étude des configurations d'équilibre de filaments soumis à des contraintes de torsion et tension peut être appliquée aux brins d'A.D.N. si l'on considère la double hélice comme un filament élastique plein. Pour expliquer le sur-enroulement de l'A.D.N., le modèle doit alors prendre en compte la possibilité de contact du filament avec lui-même. Récemment des configurations d'équilibre de filaments clos en boucle ont été calculées en prenant en compte une force de contact sans friction [1]. Sous certaines conditions, le filament peut s'enrouler sur lui-même le long d'une ligne de contact. Les deux brins peuvent alors être considerés comme un système élastique à part entière : un toron de 2 fils ou paire torsadée. Pour ce système nous établissons par une analyse énergétique la relation entre l'angle d'enroulement et la torsion dans les deux filaments. L'extension de ce résultat à une paire torsadée soumise à un couple et à une tension externes nous permet d'établir une relation de constitution qui relie la longueur et l'enroulement de la paire à la charge appliquée. Des expériences avec des filaments élastiques montrent un très bon accord avec le modèle théorique. L'application de ce modèle aux plasmides d'A.D.N. à fort twist permet de calculer une approximation du lien topologique d'un plasmide à partir de la simple donnée de l'angle d'enroulement.

PACS numbers :

Key words : élasticité, sur-enroulement de l'A.D.N., vrillage

[1] D. Swigon, B. Coleman \& I. Tobias, The elastic rod model for DNA and its application to the tertiary struture of DNA minicircles in mononucleosomes, Biophysical Journal 74, pp. 2515-2530 (1998)

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