Νέα έρευνα διαπιστώνει ότι η κβαντική φυσική μπορεί να προκαλέσει μεταλλάξεις στο DNA μας

Νέα έρευνα διαπιστώνει ότι η κβαντική φυσική μπορεί να προκαλέσει μεταλλάξεις στο DNA μας
Νέα έρευνα διαπιστώνει ότι η κβαντική φυσική μπορεί να προκαλέσει μεταλλάξεις στο DNA μας
Anonim

Η πρωτοποριακή έρευνα επιβεβαίωσε ότι η κβαντομηχανική παίζει ρόλο στις βιολογικές διεργασίες και προκαλεί μεταλλάξεις στο DNA.

Η κβαντική βιολογία είναι ένα αναδυόμενο πεδίο της επιστήμης που εμφανίστηκε στη δεκαετία του 1920 και μελετά εάν ο υποατομικός κόσμος της κβαντομηχανικής παίζει ρόλο στα ζωντανά κύτταρα. Η κβαντική μηχανική είναι από τη φύση της ένα διεπιστημονικό πεδίο που συγκεντρώνει πυρηνικούς φυσικούς, βιοχημικούς και μοριακούς βιολόγους.

Σε μια ερευνητική εργασία που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Chemistry Chemical Physics, μια ομάδα στο Leverhulme PhD Center for Quantum Biology στο Surrey χρησιμοποίησε υπερσύγχρονες προσομοιώσεις υπολογιστών και κβαντομηχανικές τεχνικές για να προσδιορίσει το ρόλο της σήραγγας πρωτονίων, μια καθαρά κβαντική φαινόμενο, σε αυθόρμητες μεταλλάξεις στο DNA.

Η σήραγγα των πρωτονίων περιλαμβάνει την αυτόματη εξαφάνιση ενός πρωτονίου από ένα μέρος και την επανεμφάνιση του ίδιου πρωτονίου σε κοντινή απόσταση.

Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι τα άτομα υδρογόνου, τα οποία είναι πολύ ελαφριά, παρέχουν τους δεσμούς που συγκρατούν τους δύο κλώνους της διπλής έλικας του DNA μαζί και υπό ορισμένες συνθήκες μπορεί να συμπεριφέρονται σαν πολλαπλασιαστικά κύματα που μπορεί να υπάρχουν σε πολλές θέσεις ταυτόχρονα, χάρη σήραγγα πρωτονίων. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι μερικές φορές αυτά τα άτομα καταλήγουν σε λάθος κλώνο DNA, γεγονός που οδηγεί σε μεταλλάξεις.

Αν και αυτές οι μεταλλάξεις έχουν μικρή διάρκεια ζωής, η ομάδα του Surrey διαπίστωσε ότι μπορούν ακόμα να επιβιώσουν του μηχανισμού αντιγραφής του DNA μέσα στα κύτταρα και να έχουν τη δυνατότητα να έχουν συνέπειες στην υγεία.

Ο Δρ Marco Sacchi, Υπεύθυνος Έργου και Συνεργάτης της Βασιλικής Εταιρείας στο Πανεπιστήμιο του Surrey, δήλωσε: «Πολλοί έχουν υποψιαστεί από καιρό ότι ο κβαντικός κόσμος - παράξενος, αντιφατικός και υπέροχος - παίζει ρόλο στη ζωή όπως τον ξέρουμε.» Κάτι μπορεί να είναι σε δύο μέρη ταυτόχρονα, μπορεί να φαίνεται παράλογο σε πολλούς από εμάς, στον κβαντικό κόσμο συμβαίνει συνεχώς και η έρευνά μας επιβεβαιώνει ότι η κβαντική σήραγγα συμβαίνει επίσης στο DNA σε θερμοκρασία δωματίου ».

Ο Louis Slocombe, διδάκτορας στο Leverhulme PhD Center for Quantum Biology και συν -συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε: «Έχουμε ακόμη ένα μακρύ και συναρπαστικό ταξίδι για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν οι βιολογικές διεργασίες σε υποατομικό επίπεδο, αλλά η έρευνά μας - και αμέτρητη άλλοι τα τελευταία χρόνια. χρόνια, - έχουν επιβεβαιώσει ότι η κβαντομηχανική εμπλέκεται στη διαδικασία. Στο μέλλον, ελπίζουμε να μελετήσουμε πώς τα ταυτομερή που σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της κβαντικής σήραγγας μπορούν να διαδοθούν και να προκαλέσουν γενετικές μεταλλάξεις.

Ο Jim Al-Khalili, συν-συγγραφέας της μελέτης και συν-διευθυντής του Leverhulme PhD Center for Quantum Biology στο Πανεπιστήμιο του Surrey, δήλωσε: «excitingταν πολύ συναρπαστικό να συνεργάζομαι με αυτήν την ομάδα νέων, διαφορετικών και ταλαντούχων στοχαστών που εκπροσωπούν μια ευρύ συνασπισμό του επιστημονικού κόσμου. ως ο πιο συναρπαστικός τομέας της επιστημονικής έρευνας στον 21ο αιώνα ».

Συνιστάται: