Ново изследване установява, че квантовата физика може да причини мутации в нашата ДНК

Ново изследване установява, че квантовата физика може да причини мутации в нашата ДНК
Ново изследване установява, че квантовата физика може да причини мутации в нашата ДНК
Anonim

Новаторски изследвания потвърдиха, че квантовата механика играе роля в биологичните процеси и причинява мутации в ДНК.

Квантовата биология е нововъзникваща област на науката, възникнала през 20 -те години на миналия век, която изучава дали субатомният свят на квантовата механика играе роля в живите клетки. Квантовата механика по природа е интердисциплинарна област, която събира ядрени физици, биохимици и молекулярни биолози.

В изследователска статия, публикувана в списанието Physical Chemistry Chemical Physics, екип от докторския център Leverhulme за квантова биология в Съри използва най-съвременните компютърни симулации и квантово-механични техники, за да определи ролята на протонното тунелиране, чисто квантово явление, при спонтанни мутации в ДНК.

Тунелирането на протони включва спонтанното изчезване на протон от едно място и повторното появяване на същия протон наблизо.

Изследователският екип установи, че водородните атоми, които са много леки, осигуряват връзките, които държат двете нишки на двойната спирала на ДНК заедно и при определени условия могат да се държат като разпространяващи се вълни, които могат да съществуват на множество места едновременно, благодарение на протонен тунел. Това води до факта, че понякога тези атоми попадат на грешната ДНК верига, което води до мутации.

Въпреки че тези мутации имат кратък живот, екипът на Съри установи, че те все още могат да оцелеят в механизма на репликация на ДНК в клетките и имат потенциал да имат последствия за здравето.

Д -р Марко Саки, ръководител на проекта и член на Кралското общество в Университета в Съри, каза: „Мнозина отдавна подозират, че квантовият свят - странен, контраинтуитивен и прекрасен - играе роля в живота, какъвто го познаваме.“Нещо може да бъдат на две места едновременно, може да изглежда абсурдно за много от нас, в квантовия свят това се случва през цялото време и нашето изследване потвърждава, че квантовото тунелиране се случва и в ДНК при стайна температура."

Луис Слокомб, докторант в Центъра за квантова биология в Леверхулм и съавтор на изследването, каза: „Все още имаме дълго и вълнуващо пътуване, за да разберем как биологичните процеси работят на субатомно ниво, но нашите изследвания - и безброй други през последните години, години, - потвърдиха, че квантовата механика е включена в процеса. В бъдеще се надяваме да проучим как тавтомерите, образувани в резултат на квантовото тунелиране, могат да се разпространяват и причиняват генетични мутации."

Джим Ал-Халили, съавтор на изследването и съдиректор на докторския център Leverhulme за квантова биология в Университета в Съри, каза: „Беше много вълнуващо да работя с тази група млади, разнообразни и талантливи мислители, представляващи широка коалиция на научния свят. като най -вълнуващата област на научните изследвания в 21 -ви век."

Препоръчано: