DNA damage by radiation as a function of electron energy and interaction at the atomic level with Monte Carlo simulation
Notice bibliographique
Résumé
In radiotherapy, X-ray or heavy ion beams target tumors to cause damage to their cell DNA. This damage is mainly induced by secondary low energy electrons. In this paper, we report the DNA molecular breaks at the atomic level as a function of electron energy and types of electron interactions using of Monte Carlo simulation. The number of DNA single and double strand breaks are compared to those from experimental results based on electron energies. In recent years, DNA atomistic models were introduced but still the simulations consider energy deposition in volumes of DNA or water equivalent material. We simulated a model of atomistic B-DNA in vacuum, forming 1122 base pairs of 30 nm in length. Each atom has been represented by a sphere whose radius equals the radius of van der Waals. We repeatedly simulated 10 million electrons for each energy from 4 eV to 500 eV and counted each interaction type with its position x, y, z in the volume of DNA. Based on the number and types of interactions at the atomic level, the number of DNA single and double strand breaks were calculated. We found that the dissociative electron attachment has the dominant effect on DNA strand breaks at energies below 10 eV compared to excitation and ionization. In addition, it is straightforward with our simulation to discriminate the strand and base breaks as a function of radiation interaction type and energy. In conclusion, the knowledge of DNA damage at the atomic level helps design direct internal therapeutic agents of cancer treatment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».