Wissenschaftler des Korea Atomic Energy Research Institute nutzen die Technologie
In seiner Arbeit, beschrieben in einem ZeitschriftenartikelWissenschaftlichen Berichten zufolge veränderten die Forscher die komplexe Struktur der DNA in eine grobkörnige. Die sich minimal wiederholenden Kettenglieder wurden als einzelne Partikel präsentiert. Anhand dieser vereinfachten Struktur bewerteten die Forscher die Strahlungsstärke in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen „Körnern“.
Schematische Darstellung des Simulationsprozessesfür Plasmid pBR322 (ein kleines DNA-Molekül). a) Mit einem Elektronenmikroskop erhaltenes Bild des Plasmids. b) Atommodell des Plasmids. c) Modell, das durch Umwandlung eines Atommodells in ein CG-Modell erstellt wurde, in dem jedes Nukleotid durch drei Arten von großen „Partikeln“ dargestellt wird, die Phosphat (grün), Desoxyribose (gelb) und Base (rot) entsprechen. d) Simulationsergebnisse. Bild: Park et al., Wissenschaftliche Berichte
Die Forscher identifizierten dann jeden Punkt,wenn solche Partikel beschädigt werden. Die Studie zeigte, dass die Menge an Strahlung, die benötigt wird, um Schäden zu verursachen, sogar innerhalb derselben DNA variiert. Als Referenz verwendeten die Forscher den Moment des Bruchs von Bindungen zwischen Partikeln. Basierend auf den gewonnenen Daten erstellten die Wissenschaftler einen "Simulationscode", der die Auswirkungen der Strahlung genau berechnete.
Forscher stellen fest, dass bestehende ModelleDie Beurteilung von Strahlenschäden erfolgt auf Basis empirischer Daten. Das in der neuen Studie vorgeschlagene Modell kann ohne vorherige Daten auf verschiedene Tiere angewendet werden und sogar strukturelle Schäden an Aminosäuren und Proteinen vorhersagen.
Die Studie zeigte, dass der Fehler in der Prognose nicht liegtübersteigt 14,2 %, was bestehenden Technologien entspricht. Gleichzeitig berechnet das neue Modell neben der Zurückweisung vorläufiger Daten die Fläche und Art des Strahlenschadens genauer, da es die Wirkung auf einzelne Partikel abschätzt.
Die Autoren der Arbeit glauben, dass ModellierungStrahlungsschäden können neben der Kernkraft in verschiedenen Bereichen wie der Raumfahrt und der medizinischen Industrie eingesetzt werden. Beispielsweise können Ärzte, die das neue Modell verwenden, das Ergebnis einer Exposition im Voraus vorhersagen und sich auf mögliche Folgen vorbereiten.
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