放射線がDNAに与える影響を正確に予測するモデルが登場

韓国原子力研究所の科学者はこの技術を使用しています

放射線被害を予測するためのモデリングとシミュレーション。提案されたモデルは、DNA およびその他の生体分子化合物に対する放射線による損傷を評価します。

彼の作品では、雑誌の記事で説明されていますScientific Reports によると、研究者は DNA の複雑な構造を粗粒に変更しました。最小反復チェーン リンクは、個々 の粒子として提示されました。この単純化された構造を使用して、研究者は個々の「粒子」間の空間の放射線レベルを評価しました。

シミュレーション プロセスの概略図プラスミド pBR322 (小さな DNA 分子) 用。 a) 電子顕微鏡を使用して得られたプラスミドの画像。 b) プラスミドの原子モデル。 c) 原子モデルを CG モデルに変換したモデル。各ヌクレオチドは、リン酸 (緑)、デオキシリボース (黄)、塩基 (赤) に対応する 3 種類の大きな「粒子」で表されます。 d) シミュレーション結果。画像: Park et al., Scientific Reports

次に、研究者は各ポイントを特定し、そのような粒子が損傷したとき。この研究は、損傷を引き起こすために必要な放射線のレベルが、同じ DNA 内でも異なることを示しました。参照として、研究者は粒子間の結合を壊す瞬間を使用しました。得られたデータに基づいて、科学者は放射線の影響を正確に計算する「シミュレーション コード」を作成しました。

研究者は、既存のモデルが放射線被害評価は経験的データに基づいて行われます。新しい研究で提案されたモデルは、事前のデータがなくてもさまざまな動物に適用でき、アミノ酸やタンパク質の構造的損傷を予測することもできます。

この研究は、予測の誤差がそうではないことを示しました14.2%を超えており、これは既存技術に相当します。同時に、予備データの拒否に加えて、新しいモデルは個々の粒子への影響を推定するため、放射線損傷の面積と種類をより正確に計算します。

作品の作者は、モデリングが放射線障害は、原子力以外にも宇宙産業や医療産業など様々な分野で利用できます。たとえば、新しいモデルを使用する医師は、曝露の結果を事前に予測し、起こりうる結果に備えることができます。

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