تحقیقات جدید نشان می دهد فیزیک کوانتومی می تواند باعث جهش در DNA ما شود

تحقیقات جدید نشان می دهد فیزیک کوانتومی می تواند باعث جهش در DNA ما شود
تحقیقات جدید نشان می دهد فیزیک کوانتومی می تواند باعث جهش در DNA ما شود
Anonim

تحقیقات پیشگامانه تأیید کرده است که مکانیک کوانتومی در فرآیندهای بیولوژیکی نقش دارد و باعث جهش در DNA می شود.

زیست شناسی کوانتومی یکی از زمینه های نوظهور علمی است که در دهه 1920 پدیدار شد و بررسی می کند که آیا جهان زیر اتمی مکانیک کوانتومی در سلول های زنده نقش دارد یا خیر. مکانیک کوانتوم طبیعتاً یک رشته بین رشته ای است که فیزیکدانان هسته ای ، بیوشیمیست ها و زیست شناسان مولکولی را گرد هم می آورد.

در مقاله ای که در مجله Physical Chemistry Chemical Physics منتشر شد ، تیمی در مرکز دکتری لورهولم برای زیست شناسی کوانتومی در ساری از جدیدترین شبیه سازی های کامپیوتری و تکنیک های مکانیک کوانتومی برای تعیین نقش تونل زنی پروتون استفاده کردند. پدیده ، در جهش های خود به خودی در DNA.

تونل زنی پروتون ها شامل ناپدید شدن خود به خودی پروتون از یک مکان و ظهور مجدد همان پروتون در همان نزدیکی است.

تیم تحقیقاتی دریافتند که اتمهای هیدروژن ، که بسیار سبک هستند ، پیوندهایی را فراهم می کنند که دو رشته مارپیچ دوگانه DNA را در کنار هم نگه می دارند و در شرایط خاص می توانند مانند امواج انتشار دهنده رفتار کنند که می توانند همزمان در چندین مکان وجود داشته باشند. تونل زنی پروتون این منجر به این واقعیت می شود که گاهی اوقات این اتم ها به رشته DNA اشتباه می رسند ، که منجر به جهش می شود.

اگرچه این جهش ها طول عمر کوتاهی دارند ، اما تیم ساری دریافتند که آنها هنوز می توانند از مکانیسم تکثیر DNA در سلول ها جان سالم به در ببرند و می توانند پیامدهای سلامتی داشته باشند.

دکتر مارکو ساکی ، سرپرست پروژه و عضو انجمن سلطنتی در دانشگاه ساری ، می گوید: "مدتهاست که بسیاری گمان می کنند که جهان کوانتومی - عجیب ، غیرقابل تصور و شگفت انگیز - در زندگی همانطور که می شناسیم نقشی دارد." ممکن است برای بسیاری از ما بیهوده به نظر برسد ، در دنیای کوانتومی این امر دائماً اتفاق می افتد و تحقیقات ما تأیید می کند که تونل زنی کوانتومی در دمای اتاق نیز در DNA رخ می دهد."

لوئیس اسلوکومب ، دانشجوی دکترا در مرکز دکتری زیست شناسی کوانتومی لورهولم و نویسنده این مطالعه ، گفت: ما هنوز یک سفر طولانی و هیجان انگیز برای درک نحوه عملکرد فرایندهای بیولوژیکی در سطح زیر اتمی داریم ، اما تحقیقات ما - و بی شمار دیگران در سالهای اخیر. سالها ، - تأیید کرده اند که مکانیک کوانتومی در این فرایند دخیل است. در آینده ، ما امیدواریم که مطالعه کنیم چگونه تاوتومرهایی که در نتیجه تونل زنی کوانتومی ایجاد شده اند می توانند انتشار یافته و باعث جهش های ژنتیکی شوند.

جیم الخلیلی ، نویسنده این مطالعه و مدیر مرکز دکترای لورهولم برای زیست شناسی کوانتومی در دانشگاه ساری ، گفت: "همکاری با این گروه از متفکران جوان ، متنوع و با استعداد که نماینده یک گروه بودند بسیار هیجان انگیز بود. ائتلاف گسترده جهان علم. به عنوان هیجان انگیزترین حوزه تحقیقات علمی در قرن 21 ".

توصیه شده: