Abstrak


Aplikasi Persamaan Fokker-Planck pada Dinamika Gelembung DNA


Oleh :
Nabela Afrilia - M0121051 - Fak. MIPA

Persamaan Fokker-Planck merupakan persamaan diferensial parsial yang menggambarkan evolusi waktu dari distribusi probabilitas suatu sistem stokastik. Persamaan Fokker-Planck pada awalnya digunakan untuk mendeskripsikan gerak Brownian suatu partikel, kemudian aplikasinya digunakan dalam berbagai bidang ilmu, salah satunya pada dinamika gelembung DNA. Dinamika gelembung DNA menggambarkan proses DNA untai ganda membuka sementara ketika proses transkripsi dan replikasi DNA. Gerakan membuka ini dapat dianalisis sebagai fluktuasi stokastik dan dirumuskan menggunakan persamaan Fokker-Planck untuk memodelkan probabilitas ukuran gelembung pada waktu tertentu. Pada penelitian ini dibahas mengenai penyelesaian stasioner dan penyelesaian bergantung waktu pada persamaan Fokker-Planck secara umum, kemudian diaplikasikan pada kasus gerak Brownian geometrik dan dinamika gelembung DNA. Penelitian ini menggunakan metode pemisahan variabel sebagai metode analitik dan menggunakan metode dekomposisi spektral eigen sebagai metode numerik untuk menyelesaikan persamaan Fokker-Planck yang dilengkapi dengan kondisi awal dan kondisi batas. Pada gerak Brownian geometrik bentuk persamaannya serupa dengan persamaan diferensial Cauchy Euler sedangkan pada dinamika gelembung DNA dapat ditransformasi kedalam bentuk yang serupa dengan persamaan Schrödinger sehingga dapat diamati potensial efektif dari persamaan Fokker-Planck pada dinamika gelembung DNA untuk melihat pengaruh suhu terhadap pergerakan gelembung DNA apakah semakin membuka atau kembali menutup. Pada penelitian ini ditunjukkan bahwa penyelesaian bergantung waktu pada persamaan Fokker-Planck seiring dengan bertambahnya waktu ketika t → ∞ bentuk grafiknya akan konvergen ke bentuk grafik penyelesaian stasionernya.