З'явилася модель, яка точно передбачає вплив радіації на ДНК

Вчені з Корейського науково-дослідного інституту атомної енергії використовують технологію

моделювання та симуляції для прогнозування радіаційної шкоди. Запропонована модель оцінює шкоду, завдану випромінюванням ДНК та іншим біомолекулярним сполукам. 

У своїй роботі, описаній у статті у журналіScientific Reports, дослідники змінили складну структуру ДНК на крупнозернисту. Мінімальні ланки ланцюжка, що повторюються, були представлені у вигляді окремих частинок. За допомогою такої спрощеної структури дослідники оцінювали рівень випромінювання у просторах між окремими «зернами».

Схематичне зображення процесу моделюваннядля плазміди pBR322 (невелика молекула ДНК). а) Знімок плазміди, одержаний за допомогою електронного мікроскопа. b) Атомна модель плазміди. c) Модель, створена шляхом перетворення атомної моделі на модель CG, у якій кожен нуклеотид представлений трьома видами великих «часток», відповідними фосфату (зелений), дезоксирибозе (жовтий) та основи (червоний). d) Результати моделювання. Зображення: Park et al., Scientific Reports

Потім дослідники визначили кожну точку,коли такі частки пошкоджені. Дослідження показало, що рівень випромінювання необхідного для пошкодження варіюється навіть у межах однієї й тієї ж ДНК. Як зразок дослідники використовували момент розриву зв'язків між частинками. На основі отриманих даних вчені створили код симуляції, який точно розраховував вплив радіації.

Дослідники зазначають, що існуючі моделіоцінки ушкоджень, спричинених випромінюванням, працюють на основі емпіричних даних. Модель, запропонована у новому дослідженні, може застосовуватися до різних тварин без попередніх даних і навіть передбачати структурні ушкодження амінокислот та білків. 

Дослідження показало, що помилка у прогнозі неперевищує 14,2%, що відповідає існуючим технологіям. При цьому крім відмови від попередніх даних нова модель точніше розраховує площу і тип радіаційного пошкодження, оскільки оцінює вплив на окремі частинки.

Автори роботи вважають, що моделюваннярадіаційного ураження може використовуватися в різних галузях, таких як космічна та медична промисловість, на додаток до ядерної енергетики. Наприклад, медики за допомогою нової моделі зможуть заздалегідь передбачити результат опромінення та підготуватись до можливих наслідків.

Читати далі:

Китайська ракета, що вийшла з-під контролю, скоро впаде назад на Землю. Що відбувається

Вчені зняли на відео дивну істоту зі щупальцями, яку прийняли за квітку

Морські археологи знайшли уламки, що залишилися після середньовічної аварії корабля