Estudo da distribuição dos fragmentos de DNA produzidos pela radiação gama, nêutrons e alfa

• Processo: 08/58295-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: João Dias de Toledo Arruda Neto
• Beneficiário: Ricardo Alexandre dos Santos Silva
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofisica Molecular | Dna Irradiado | Estatistica Nao Extensiva | Fractalizacao Do Dna | Lei De Potencia | Microscopia De Forca Atomica

Resumo

A exposição do material genético a radiação gama, nêutrons e partículas alfa provoca danos já bem conhecidos no DNA, alguns deles podem desregular todo o processo de transcrição de uma grande parte dos genes. A interação da radiação com o DNA tem sido objeto de estudo já alguns anos e como resultado tem-se o avanço nas técnicas experimentais e um melhor entendimento deste fenômeno. No entanto, uma análise teórica da distribuição de forma e tamanho dos fragmentos de DNA danificado por diversos tipos de radiação pode ajudar a constatar uma possível fractalização do DNA, verificando então que essas distribuições obedecem a uma estatística não-extensiva. O presente projeto pretende avançar na compressão dos efeitos causados por vários tipos de danos (SSB, DSB e LMDS) provocados pela exposição do DNA a radiação. Através de uma modelagem teórica do sistema DNA - radiação, buscaremos entender os mecanismos que regem essa interação nociva ao material genético. Com o advento de uma nova técnica experimental (microscopia de força atômica- AFM) é possível medir com precisão de nanômetros o tamanho dos fragmentos gerados pela radiações gama, nêutrons e partículas alfa e assim obter uma distribuição de tamanhos e forma de DNA plasmidial como função da dose de radiação. Com esses resultados pode-se encontrar a fração de moléculas de DNA não quebradas, a fração de moléculas com quebras simples (SSBs), o valor médio de quebras duplas (DSBs) e o valor médio de quebras duplas e múltiplas por DNA danificado, comparando estas quantidades para a radiação gama, nêutrons e partículas alfa. Os dados podem ser confrontados quantitativamente para observar as semelhanças e divergências dos danos causados ao DNA por estes três tipos de radiação. Os resultados mencionados acima serão utilizados na modelagem teórica para encontrar evidências de que o DNA é uma entidade rígida (fractal), ou seja, a distribuição dos seus fragmentos não seguem uma estatística extensiva. Como conseqüência. espera-se que a modelagem dessa molécula possa ser em muito simplificada. (AU)