Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees
The purpose of the paper is to develop a mathematical model of DNA damage in irradiated cells at different degrees of their oxygenation; to study the dependence of the number of radiation damages of DNA per unit volume of the irradiated medium on the radiation dose and the concentration of oxygen in...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України та МОН України
2019
|
| Назва видання: | Кибернетика и вычислительная техника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161756 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees / M.A. Bondarenko, V.G. Knigavko, O.V. Zaytseva, A.S. Rukin // Cybernetics and computer engineering. — 2019. — № 3 (197). — С. 51-64. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. . |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-161756 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1617562019-12-21T01:25:48Z Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees Bondarenko, M.A. Knigavko, V.G. Zaytseva, O.V. Rukin, A.S. Medical and Biological Cybernetics The purpose of the paper is to develop a mathematical model of DNA damage in irradiated cells at different degrees of their oxygenation; to study the dependence of the number of radiation damages of DNA per unit volume of the irradiated medium on the radiation dose and the concentration of oxygen in the medium; to estimate the cell cycle duration depending on the oxygen concentration. Results. A mathematical model of oxygen effect in cells in the case of irradiation by X-rays or gamma-radiation is proposed. On the basis of this model, the dependence of the number of radiation DNA damages in the unit volume of the irradiated medium on the radiation dose and the concentration of oxygen in the medium is obtained. Triple damage to DNA molecules is determined by primary radiation damage and attacks of two radicals of oxygen on the DNA molecule. Метою статті є розроблення математичної моделі пошкодження ДНК в опромінених клітинах за різного ступеня їх оксигенації; вивчення залежності кількості радіаційних пошкоджень ДНК на одиницю об'єму опроміненого середовища від дози випромінювання та концентрації кисню в середовищі; оцінювання тривалості клітинного циклу залежно від концентрації кисню. Результати. Запропоновано математичну модель кисневого ефекту в клітинах у разі їх опромінення рентгенівським або гамма випромінюванням. На основі цієї моделі отримано залежність кількості радіаційних пошкоджень ДНК в одиничному об'ємі опроміненого середовища від дози опромінення та концентрації кисню в середовищі. Трикратне пошкодження ДНК визначається первинним радіаційним пошкодженням та атакою двох радикалів молекули кисню на молекулу ДНК. Предложена математическая модель кислородного эффекта в клетках при облучении их рентгеновским или гамма-излучением. На основе этой модели получена зависимость числа радиационных повреждений ДНК в единице объема облученной среды от дозы излучения и концентрации кислорода в среде. Объяснен факт, что максимальное значение коэффициента кислородного усиления для фотонных излучений не может быть больше 3. Изучено влияние потенциально летальных повреждений на выживаемость клеток в условиях облучения. Оптимальным показателем выраженности эффекта потенциально летальных повреждений является продолжительность клеточного цикла. Построена математическая модель, которая позволяет оценить величину этого показателя в зависимости от концентрации кислорода. 2019 Article Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees / M.A. Bondarenko, V.G. Knigavko, O.V. Zaytseva, A.S. Rukin // Cybernetics and computer engineering. — 2019. — № 3 (197). — С. 51-64. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. . 2663-2578 DOI: https://10.15407/kvt197.03.051 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161756 577.34:616-006:519.876.5 en Кибернетика и вычислительная техника Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України та МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| topic |
Medical and Biological Cybernetics Medical and Biological Cybernetics |
| spellingShingle |
Medical and Biological Cybernetics Medical and Biological Cybernetics Bondarenko, M.A. Knigavko, V.G. Zaytseva, O.V. Rukin, A.S. Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees Кибернетика и вычислительная техника |
| description |
The purpose of the paper is to develop a mathematical model of DNA damage in irradiated cells at different degrees of their oxygenation; to study the dependence of the number of radiation damages of DNA per unit volume of the irradiated medium on the radiation dose and the concentration of oxygen in the medium; to estimate the cell cycle duration depending on the oxygen concentration. Results. A mathematical model of oxygen effect in cells in the case of irradiation by X-rays or gamma-radiation is proposed. On the basis of this model, the dependence of the number of radiation DNA damages in the unit volume of the irradiated medium on the radiation dose and the concentration of oxygen in the medium is obtained. Triple damage to DNA molecules is determined by primary radiation damage and attacks of two radicals of oxygen on the DNA molecule. |
| format |
Article |
| author |
Bondarenko, M.A. Knigavko, V.G. Zaytseva, O.V. Rukin, A.S. |
| author_facet |
Bondarenko, M.A. Knigavko, V.G. Zaytseva, O.V. Rukin, A.S. |
| author_sort |
Bondarenko, M.A. |
| title |
Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees |
| title_short |
Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees |
| title_full |
Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees |
| title_fullStr |
Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees |
| title_full_unstemmed |
Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees |
| title_sort |
mathematical modeling of dna damages in irradiated cells at different oxygenation degrees |
| publisher |
Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України та МОН України |
| publishDate |
2019 |
| topic_facet |
Medical and Biological Cybernetics |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/161756 |
| citation_txt |
Mathematical Modeling of DNA Damages in Irradiated Cells at Different Oxygenation Degrees / M.A. Bondarenko, V.G. Knigavko, O.V. Zaytseva, A.S. Rukin // Cybernetics and computer engineering. — 2019. — № 3 (197). — С. 51-64. — Бібліогр.: 31 назв. — англ.
. |
| series |
Кибернетика и вычислительная техника |
| work_keys_str_mv |
AT bondarenkoma mathematicalmodelingofdnadamagesinirradiatedcellsatdifferentoxygenationdegrees AT knigavkovg mathematicalmodelingofdnadamagesinirradiatedcellsatdifferentoxygenationdegrees AT zaytsevaov mathematicalmodelingofdnadamagesinirradiatedcellsatdifferentoxygenationdegrees AT rukinas mathematicalmodelingofdnadamagesinirradiatedcellsatdifferentoxygenationdegrees |
| first_indexed |
2023-06-10T11:12:20Z |
| last_indexed |
2023-06-10T11:12:20Z |
| _version_ |
1796154705134485504 |