On syntynyt malli, joka ennustaa tarkasti säteilyn vaikutuksen DNA:han

Korean atomienergian tutkimuslaitoksen tutkijat käyttävät tekniikkaa

mallinnus ja simulointi säteilyvaurioiden ennustamiseksi. Ehdotettu malli arvioi säteilyn aiheuttamia vahinkoja DNA:lle ja muille biomolekyyliyhdisteille. 

Hänen työssään, kuvattu aikakauslehtiartikkelissaTieteellisten raporttien mukaan tutkijat muuttivat DNA:n monimutkaisen rakenteen karkeaksi. Vähimmäistoistoketjun lenkit esitettiin yksittäisinä hiukkasina. Tämän yksinkertaistetun rakenteen avulla tutkijat arvioivat säteilyn tason yksittäisten "jyvien" välisissä tiloissa.

Kaavioesitys simulointiprosessistaplasmidille pBR322 (pieni DNA-molekyyli). a) Kuva plasmidista, joka on saatu elektronimikroskoopilla. b) Plasmidin atomimalli. c) Malli, joka on luotu muuntamalla atomimalli CG-malliksi, jossa jokaista nukleotidia edustaa kolmenlaisia ​​suuria "hiukkasia", jotka vastaavat fosfaattia (vihreä), deoksiriboosia (keltainen) ja emästä (punainen). d) Simulaatiotulokset. Kuva: Park et al., Scientific Reports

Sitten tutkijat tunnistivat jokaisen pisteen,kun tällaiset hiukkaset ovat vaurioituneet. Tutkimus osoitti, että vaurion aiheuttamiseen tarvittava säteilytaso vaihtelee jopa saman DNA:n sisällä. Viittauksena tutkijat käyttivät hiukkasten välisten sidosten katkeamishetkeä. Saatujen tietojen perusteella tutkijat loivat "simulaatiokoodin", joka laski tarkasti säteilyn vaikutukset.

Tutkijat huomauttavat, että olemassa olevat mallitSäteilyvahinkojen arvioinnit toimivat empiiristen tietojen pohjalta. Uudessa tutkimuksessa ehdotettua mallia voidaan soveltaa useisiin eläimiin ilman aikaisempaa tietoa ja jopa ennustaa aminohappojen ja proteiinien rakenteellisia vaurioita. 

Tutkimus osoitti, että ennusteen virhe ei oleyli 14,2 %, mikä vastaa olemassa olevia teknologioita. Samalla uusi malli laskee ennakkotietojen hylkäämisen lisäksi tarkemmin säteilyvaurion alueen ja tyypin, koska se arvioi yksittäisten hiukkasten vaikutuksen.

Teoksen kirjoittajat uskovat, että mallinnussäteilyvaurioita voidaan käyttää ydinvoiman lisäksi useilla aloilla, kuten avaruus- ja lääketeollisuudessa. Esimerkiksi uutta mallia käyttävät lääkärit pystyvät ennakoimaan altistumisen tuloksen etukäteen ja varautumaan mahdollisiin seurauksiin.

Lue lisää:

Hallitsematon kiinalainen raketti putoaa pian takaisin maahan. Mitä tapahtuu

Tiedemiehet kuvasivat oudon olennon lonkeroilla, joita he luulivat kukaksi

Meriarkeologit löytävät hylkyjä keskiaikaisesta haaksirikosta