Simulando el daño de ADN por radiación

by Dr Jorge Kohanoff (Atomistic Simulation Centre)

Monday 7 Oct 2013, 10:00 → 11:00 America/Bogota

Auditorio 402 Esc Física (Fac Ciencias)

El daño de material biológico por radiación, en especial ADN, ha sido estudiado por muchas décadas por motivos variados. Uno de estos estudios se centra en evaluar los peligros planteados por la radiación recibida involuntariamente, ya sean rayos cósmicos (partículas cargadas), neutrones o radiación electromagnética (UV, X, Gamma). Otro, igualmente importante, es comprender como hacer para mejorar su eficiencia en el tratamiento del cáncer. Sorprendentemente, uno de los actores principales en éste proceso son los electrones secundarios producidos por ionización del medio circundante. En ésta presentación se describirá un programa de trabajo que estamos llevando a cabo con el objetivo de mejorar nuestro entendimiento del comportamiento del ADN en su ambiente natural, debido a los varios procesos que ocurren a causa de la radiación. En particular nos vamos a focalizar en el rol de los electrones secundarios y en efectos termo-mecánicos. Dicho programa consiste en una serie de simulaciones computacionales utilizando dinámica molecular de primeros principios, para entender cómo es la dinámica de los electrones secundarios, cómo son capturados por el ADN, y cómo producen la rotura de la doble hélice. Para ésto se comenzará desde un ácido nucléico (una base de ADN), y se ira aumentando la dimensión del sistema hasta llegar a un polinucleótido. Todo ésto, en la presencia del medio acuoso y también de aminoácidos, ya que en el nucleo de las células el ADN forma parte del cromatín, y esta arrollado alrededor de proteinas. Por último, el pasaje de iones a alta velocidad ya sea a causa de rayos cósmicos o por terapia de iones, produce excitación electrónica la cual se traduce en una onda de choque radial que nace en la trayectoria del proyectil. Se presentarán resultados preliminares del efecto de dicahs ondas de choque en un fragmento de ADN. Referencias: M. Smyth and J. Kohanoff, Phys. Rev. Lett. (2011) 106, 23810. M. Smyth and J. Kohanoff, J. Am. Chem. Soc. (2012) 134, 9122