Pojawił się model, który dokładnie przewiduje wpływ promieniowania na DNA

Z tej technologii korzystają naukowcy z Koreańskiego Instytutu Badań nad Energią Atomową

modelowanie i symulacja w celu przewidywania uszkodzeń radiacyjnych. Proponowany model ocenia szkody spowodowane promieniowaniem DNA i innych związków biomolekularnych. 

W swojej pracy opisanej w artykule w czasopiśmieW raportach naukowych naukowcy zmienili złożoną strukturę DNA na gruboziarnistą. Minimalne powtarzające się ogniwa łańcucha zostały przedstawione jako pojedyncze cząstki. Korzystając z tej uproszczonej struktury, naukowcy ocenili poziom promieniowania w przestrzeniach między poszczególnymi „ziarnami”.

Schematyczne przedstawienie procesu symulacjidla plazmidu pBR322 (mała cząsteczka DNA). a) Obraz plazmidu uzyskany za pomocą mikroskopu elektronowego. b) Atomowy model plazmidu. c) Model stworzony przez konwersję modelu atomowego na model CG, w którym każdy nukleotyd jest reprezentowany przez trzy rodzaje dużych „cząstek” odpowiadających fosforanowi (zielony), dezoksyrybozie (żółty) i zasadzie (czerwony). d) Wyniki symulacji. Zdjęcie: Park i in., Raporty naukowe

Naukowcy następnie zidentyfikowali każdy punkt,gdy takie cząstki są uszkodzone. Badanie wykazało, że poziom promieniowania potrzebnego do spowodowania uszkodzeń różni się nawet w obrębie tego samego DNA. Jako odniesienie naukowcy wykorzystali moment zerwania wiązań między cząstkami. Na podstawie uzyskanych danych naukowcy stworzyli „kod symulacyjny”, który dokładnie obliczył skutki promieniowania.

Naukowcy zauważają, że istniejące modeleOcena szkód radiacyjnych opiera się na danych empirycznych. Model zaproponowany w nowym badaniu można zastosować do różnych zwierząt bez wcześniejszych danych, a nawet przewidzieć uszkodzenia strukturalne aminokwasów i białek. 

Badanie wykazało, że błąd w prognozie nie jestprzekracza 14,2%, co odpowiada istniejącym technologiom. Jednocześnie, oprócz odrzucenia wstępnych danych, nowy model dokładniej oblicza obszar i rodzaj uszkodzeń radiacyjnych, ponieważ szacuje wpływ na poszczególne cząstki.

Autorzy pracy uważają, że modelowanieuszkodzenia radiacyjne mogą być wykorzystywane w różnych dziedzinach, takich jak przemysł kosmiczny i medyczny, oprócz energii jądrowej. Na przykład lekarze korzystający z nowego modelu będą mogli z wyprzedzeniem przewidzieć wynik narażenia i przygotować się na możliwe konsekwencje.

Czytaj więcej:

Niekontrolowana chińska rakieta wkrótce spadnie z powrotem na Ziemię. Co się dzieje

Naukowcy sfilmowali dziwne stworzenie z mackami, które pomylili z kwiatem

Archeolodzy morscy znajdują wrak średniowiecznego wraku statku