En modell har dykt upp som exakt förutsäger effekten av strålning på DNA

Forskare från Korea Atomic Energy Research Institute använder tekniken

modellering och simulering för att förutsäga strålningsskador. Den föreslagna modellen utvärderar skador som orsakas av strålning på DNA och andra biomolekylära föreningar. 

I sitt arbete, beskrivet i en tidskriftsartikelVetenskapliga rapporter ändrade forskarna den komplexa strukturen av DNA till grovkornig. De minsta repeterande kedjelänkarna presenterades som individuella partiklar. Med hjälp av denna förenklade struktur bedömde forskarna strålningsnivån i utrymmena mellan de enskilda "kornen".

Schematisk representation av simuleringsprocessenför plasmid pBR322 (en liten DNA-molekyl). a) Bild av plasmiden erhållen med ett elektronmikroskop. b) Atommodell av plasmiden. c) Modell skapad genom att konvertera en atommodell till en CG-modell, där varje nukleotid representeras av tre sorters stora "partiklar" motsvarande fosfat (grön), deoxiribos (gul) och bas (röd). d) Simuleringsresultat. Bild: Park et al., Scientific Reports

Forskarna identifierade sedan varje punkt,när sådana partiklar skadas. Studien visade att nivån av strålning som behövs för att orsaka skada varierar även inom samma DNA. Som referens använde forskarna ögonblicket för brott av bindningar mellan partiklar. Baserat på de erhållna uppgifterna skapade forskarna en "simuleringskod" som exakt beräknade effekterna av strålning.

Forskare noterar att befintliga modellerStrålskadebedömningar bygger på empiriska data. Modellen som föreslås i den nya studien kan tillämpas på olika djur utan föregående data och till och med förutsäga strukturella skador på aminosyror och proteiner. 

Studien visade att felet i prognosen inte är detöverstiger 14,2 %, vilket motsvarar befintlig teknik. Samtidigt, förutom att avvisa preliminära data, beräknar den nya modellen mer exakt området och typen av strålningsskada, eftersom den uppskattar effekten på enskilda partiklar.

Författarna till arbetet tror att modelleringstrålskador kan användas inom olika områden som rymd- och medicinindustrin, förutom kärnkraft. Till exempel kommer läkare som använder den nya modellen att kunna förutsäga resultatet av exponeringen i förväg och förbereda sig på möjliga konsekvenser.

Läs mer:

En utom kontroll kinesisk raket kommer snart att falla tillbaka till jorden. Vad händer

Forskare filmade en märklig varelse med tentakler, som de antog för en blomma

Marinarkeologer hittar vrak från medeltida skeppsvrak