Ir parādījies modelis, kas precīzi prognozē starojuma ietekmi uz DNS

Korejas Atomenerģijas pētniecības institūta zinātnieki izmanto šo tehnoloģiju

modelēšana un simulācija, lai prognozētu radiācijas bojājumus. Ierosinātais modelis novērtē radiācijas radītos bojājumus DNS un citiem biomolekulāriem savienojumiem. 

Savā darbā, kas aprakstīts žurnāla rakstāZinātniskajos ziņojumos pētnieki mainīja DNS sarežģīto struktūru uz rupji graudainu. Minimālās atkārtotās ķēdes saites tika parādītas kā atsevišķas daļiņas. Izmantojot šo vienkāršoto struktūru, pētnieki novērtēja starojuma līmeni telpās starp atsevišķiem "graudiem".

Simulācijas procesa shematisks attēlojumsplazmīdai pBR322 (mazai DNS molekulai). a) Plazmīdas attēls, kas iegūts, izmantojot elektronu mikroskopu. b) Plazmīdas atomu modelis. c) Modelis izveidots, pārvēršot atomu modeli CG modelī, kurā katrs nukleotīds ir attēlots ar trīs veidu lielām "daļiņām", kas atbilst fosfātam (zaļa), dezoksiribozei (dzeltena) un bāzei (sarkana). d) Simulācijas rezultāti. Attēls: Park et al., Scientific Reports

Pēc tam pētnieki identificēja katru punktu,kad šādas daļiņas ir bojātas. Pētījums parādīja, ka radiācijas līmenis, kas nepieciešams, lai radītu bojājumus, atšķiras pat tajā pašā DNS. Kā atsauci pētnieki izmantoja saišu pārraušanas brīdi starp daļiņām. Pamatojoties uz iegūtajiem datiem, zinātnieki izveidoja “simulācijas kodu”, kas precīzi aprēķināja radiācijas ietekmi.

Pētnieki atzīmē, ka esošie modeļiRadiācijas bojājumu novērtējumi tiek veikti, pamatojoties uz empīriskiem datiem. Jaunajā pētījumā piedāvāto modeli var piemērot dažādiem dzīvniekiem bez iepriekšējiem datiem un pat paredzēt strukturālus bojājumus aminoskābēm un olbaltumvielām. 

Pētījums parādīja, ka kļūda prognozē navpārsniedz 14,2%, kas atbilst esošajām tehnoloģijām. Tajā pašā laikā, papildus provizorisko datu noraidīšanai, jaunais modelis precīzāk aprēķina radiācijas bojājumu laukumu un veidu, jo tas novērtē ietekmi uz atsevišķām daļiņām.

Darba autori uzskata, ka modelēšanaradiācijas bojājumus var izmantot dažādās jomās, piemēram, kosmosa un medicīnas nozarē, papildus kodolenerģijai. Piemēram, mediķi, izmantojot jauno modeli, varēs iepriekš paredzēt iedarbības rezultātu un sagatavoties iespējamām sekām.

Lasīt vairāk:

Nekontrolējama Ķīnas raķete drīz nokritīs atpakaļ uz Zemi. Kas notiek

Zinātnieki nofilmēja dīvainu radījumu ar taustekļiem, kurus viņi sajauca ar ziedu

Jūras arheologi atrod viduslaiku kuģa vraku