Simulation des effets physiques et chimiques des rayonnements ionisants au niveau de l'ADN

par Martine Roch

Thèse de doctorat en Physique radiologique et médicale

Sous la direction de Michel Terrissol.

Soutenue en 1992

à Toulouse 3 .

mots clés

• Rayonnements ionisants -- Effets physiologiques
• Iode -- Isotopes
• Monte-Carlo, Méthode de
• Auger, Effet
• ADN -- Effets des rayonnements

Résumé

Ce travail constitue une approche a la modelisation des effets reels se produisant dans une cellule irradiee, a partir de la simulation spatio-temporelle par la methode de monte-carlo des processus radiolytiques induits dans l'eau par des electrons. Une etape preliminaire permet de mettre en evidence le phenomene de fond continu, en modelisant en particulier les reactions intertraces se produisant dans un faisceau d'electrons de 1 kev. Nous avons, ensuite, distingue deux aspects de la simulation lies a l'irradiation de l'adn. Dans une premiere phase, les structures de trace des electrons auger liberes par la decroissance de l'iode 125 sont generees pour des conditions d'eau liquide. En superposant ces traces sur un modele d'adn helicoidal, nous pouvons evaluer la contribution des effets directs et indirects induisant la formation de cassures dans l'adn. Nos resultats s'accordent bien avec les valeurs experimentales de la litterature. La phase suivante a pour but de simuler le milieu cellulaire reel entourant l'adn, en prenant en compte un inhibiteur de radicaux hydroxyles, le formiate de sodium. Les modifications qu'il apporte au comportement des radicaux oh nous montrent qu'il constitue un excellent protecteur de l'adn contre les cassures provoquees par les effets indirects des rayonnements. Le modele final represente une synthese associant les simulations precedentes et la participation chimique des sous-elements de l'adn (ribose, phosphate, adenine, cytosine, guanine, thymine). L'interet essentiel de ce modele est sa grande facilite d'adaptation au niveau de la methode et surtout des applications

Titre traduit

Simulation of physical and chemical effects of ionizing radiations at the dna level

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