Появилась модель, которая точно предсказывает влияние радиации на ДНК

Исследователи разработали модель для точного прогнозирования радиационного повреждения ДНК, аминокислот и белков. Для ее использования не требуются эмпирические данные.

Ученые из Корейского научно-исследовательского института атомной энергии используют технологию моделирования и симуляции для прогнозирования радиационного ущерба. Предложенная модель оценивает вред, нанесенный излучением ДНК и другим биомолекулярным соединениям. 

В своей работе, описанной в статье в журнале Scientific Reports, исследователи изменили сложную структуру ДНК на крупнозернистую. Минимальные повторяющиеся звенья цепочки были представлены в виде отдельных частиц. С помощью такой упрощенной структуры исследователи оценивали уровень излучения в пространствах между отдельными «зернами».

Схематическое изображение процесса моделирования для плазмиды pBR322 (небольшой молекулы ДНК). а) Снимок плазмиды, полученный с помощью электронного микроскопа. b) Атомная модель плазмиды. c) Модель, созданная путем преобразования атомной модели в модель CG, в которой каждый нуклеотид представлен тремя видами крупных «частиц», соответствующими фосфату (зеленый), дезоксирибозе (желтый) и основанию (красный). d) Результаты моделирования. Изображение: Park et al., Scientific Reports

Затем исследователи определили каждую точку, когда такие частицы повреждены. Исследование показало, что уровень излучения необходимого для повреждения варьируется даже в пределах одной и той же ДНК. В качестве эталона исследователи использовали момент разрыва связей между частицами. На основе полученных данных ученые создали «код симуляции», который точно рассчитывал влияние радиации.

Исследователи отмечают, что существующие модели оценки повреждений, вызванных излучением, работают на основе эмпирических данных. Модель, предложенная в новом исследовании, может применяться к различным животным без предварительных данных и даже предсказывать структурные повреждения аминокислот и белков. 

Исследование показало, что ошибка в прогнозе не превышает 14,2%, что соответствует существующим технологиям. При этом, кроме отказа от предварительных данных, новая модель точнее рассчитывает площадь и тип радиационного повреждения, поскольку оценивает влияние на отдельные частицы.

Авторы работы считают, что моделирование радиационного поражения может использоваться в различных областях, таких как космическая и медицинская промышленность, в дополнение к ядерной энергетике. Например, медики с помощью новой модели смогут заранее предсказать результат облучения и подготовиться к возможным последствиям.


Читать далее:

Вышедшая из-под контроля китайская ракета скоро упадет обратно на Землю. Что происходит

Ученые сняли на видео странное существо с щупальцами, которое приняли за цветок

Морские археологи нашли обломки, оставшиеся после средневекового кораблекрушения

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука