AMMPER-2：一种空间显式的微生物放射生物学基于智能体模型及氧化还原染料模拟

内容形式：摘要译文

为降低人类开展空间探索所面临的健康风险，对深空辐射作用于生物系统的影响进行建模至关重要。出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）是空间放射生物学中常用的模式生物，但人们对于单个细胞所受到的辐射损伤如何转化为实验所测量的群体水平效应，仍知之甚少。辐射暴露下微生物种群的基于代理的模型（Agent-Based Model for Microbial Populations Exposed to Radiation，AMMPER）是一种具有空间显式特征的基于代理的模型，用于模拟电离辐射对酿酒酵母细胞的影响，并生成群体水平的结果。该模型旨在改进实验设计和数据解释。AMMPER-1表明，基于代理的模拟能够定性地再现质子辐射对野生型酵母和DNA修复突变酵母生长速率的影响。本文介绍AMMPER-2，该模型针对第一代模型的局限性进行了改进，并扩展了其功能。AMMPER-2纳入了氧化还原染料alamarBlue的动态变化，而这类数据是空间飞行微生物学实验中常见的数据类型；同时，该模型还对活性氧的归宿进行了更为详细的建模。此外，AMMPER-2还配备了改进的图形界面，并具有更快的运行速度。AMMPER-2仍可在标准个人笔记本电脑上通过Python轻松运行，为空间生物学家探索实验条件、提出假设以及解释微生物空间辐射实验数据提供了工具。

关键词：空间放射生物学 · 基于智能体模型 · 酿酒酵母 · 电离辐射 · 氧化还原染料 · 活性氧

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.08.757403v1?rss=1