ИСТИНА

Изучение сложного объекта требует детальных исследований определенных сторон этого объекта, результаты которых затем следует состыковать для получения представления об объекте в целом. Целостное видение даёт масштабность задачи, результаты отдельных исследований – глубину, что важно для формирования научного мировоззрения. С точки зрения системного подхода мы имеем дело с распределенной системой, одним из основных свойств которой является возможное разбиение задач на блоки, решающие отдельные подзадачи, упорядочивание их выполнения, включая обмен данными, допуская параллельное выполнение части операций. В применении к задачам биофизики речь может идти о стыковке эксперимента и модельных исследований, формировании единого алгоритма, что является целью данной работы. В качестве примера биофизической задачи рассмотрены элементы задачи репарации двунитевых разрывов (ДР) ДНК под воздействием ионизирующего гамма-излучения на вещество, описаны отдельные элементы экспериментальных и модельных исследований, которые состыкованы для цельного восприятия задачи. Выделены следующие элементы экспериментальных исследований: выбор биологического объекта (клеточной культуры), работа с выборкой, предназначенной для облучения (подготовка к облучению, облучение клеток γ-лучами, подготовка и проведение иммуноцитохимического окрашивания), работа с контрольной, т.е. не подвергнувшейся облучению, выборкой (подготовка контрольных объектов, наблюдение за ними), сравнение облученных и контрольных (необлученных) выборок. Выделены следующие элементы модельных исследований: моделирование кинетики репарации, сравнение результатов моделирования и эксперимента. Отмечено, что достоверность модели должна определяться результатами эксперимента. Предложен подход к адаптации аналитической модели общего вида к моделированию кинетики репарации ДР ДНК. Отмечены сложности реализации аналитического моделирования для реальных биологических объектов. Приведены примеры моделирования отечественных исследований, использующих большое количество нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений (11-17) и требующих применения численных методов, например, модифицированного алгоритма Левенберга-Марквардта, метода Рунге-Кутта четвертого порядка. Рассмотренные элементы экспериментальной и модельной частей взаимоувязаны в единый алгоритм. Представляется, что данный алгоритм может быть полезен для формирования целостного научного мировоззрения в биофизических исследованиях. Работа выполнена на базе Лаборатории радиационной биологии с использованием данных, полученных на установке Rocus-M Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна.