Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Surrey έδειξε ότι τα άτομα υδρογόνου που συνδέουν τους δύο κλώνους ενός μορίου DNA μεταξύ
Δύο κλώνοι της διπλής έλικας του DNA συνδέονταιδεσμοί υδρογόνου - πρωτόνια (οι πυρήνες των ατόμων υδρογόνου) συγκρατούν τα μέρη του μορίου μαζί σαν κόλλα. Κανονικά, οι τέσσερις βάσεις του DNA (A, C, T και G) ακολουθούν αυστηρούς κανόνες: η αδενίνη συνδέεται πάντα με τη θυμίνη και η κυτοσίνη πάντα με τη γουανίνη. Αυτή η συνδεσιμότητα διατηρείται από το σχήμα των πρωτεϊνών, οι οποίες ταιριάζουν μεταξύ τους σαν κομμάτια ενός παζλ σε ένα παζλ, σημειώνουν οι ερευνητές.
Στην εργασία τους, οι επιστήμονες απέδειξαν ότι η κυτταρικήτο περιβάλλον αναγκάζει τα πρωτόνια, τα οποία συμπεριφέρονται σαν διαδιδόμενα κύματα, να ενεργοποιηθούν θερμικά και να ξεπεράσουν το ενεργειακό φράγμα. Η μελέτη έδειξε ότι τα πρωτόνια κινούνται συνεχώς και πολύ γρήγορα μεταξύ των δύο αλυσίδων. Ως αποτέλεσμα, όταν το DNA χωρίζεται σε ξεχωριστούς κλώνους, μερικά από τα πρωτόνια βρίσκονται στη λάθος πλευρά, γεγονός που οδηγεί σε σφάλμα, λένε οι συγγραφείς του έργου.
Τα πρωτόνια στο DNA μπορούν να διέλθουν σε σήραγγαδεσμούς υδρογόνου στο DNA και τροποποιούν τις βάσεις που κωδικοποιούν για γενετικές πληροφορίες. Οι τροποποιημένες βάσεις ονομάζονται «ταυτομερή» και μπορούν να επιβιώσουν από τη διάσπαση και την αντιγραφή του DNA, προκαλώντας «μεταγραφικά σφάλματα» ή μεταλλάξεις.
Louis Slocombe, καθηγητής στο Leverhulme Quantum Biology Doctoral Training Center στο Πανεπιστήμιο του Surrey και συν-συγγραφέας της μελέτης
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η επίδραση του κβαντικούΟι επιπτώσεις στην αλληλεπίδραση των στοιχείων του DNA είχαν προβλεφθεί από τους Crick και Watson στα μέσα του περασμένου αιώνα. Αλλά μέχρι στιγμής κανείς δεν μπόρεσε να επιβεβαιώσει αυτές τις επιπτώσεις. Επιπλέον, οι συγγραφείς της νέας εργασίας λένε ότι μια τέτοια τροποποίηση των δεσμών μεταξύ των κλώνων του DNA είναι πολύ πιο συνηθισμένη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Τα πρωτόνια μπορούν εύκολα να πηδήξουν από την κανονική τους θέση στη μία πλευρά του ενεργειακού φραγμού και να προσγειωθούν στην άλλη πλευρά.
«Οι βιολόγοι γενικά αναμένουν τη δημιουργία σήραγγαςπαίζουν σημαντικό ρόλο μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες και σε σχετικά απλά συστήματα. Επομένως, γενικά δεν έλαβαν υπόψη τις κβαντικές επιδράσεις στο DNA. Πιστεύουμε ότι στη μελέτη μας, αποδείξαμε ότι αυτές οι υποθέσεις είναι λανθασμένες», λέει ο Δρ Marco Sacchi, συν-συγγραφέας της μελέτης από το Πανεπιστήμιο του Surrey.
Διαβάστε περισσότερα:
Δείτε το «αθόρυβο» drone με μια νέα γενιά ιοντικής πρόωσης
Η μηχανή ανώτερου σταδίου του πυραύλου GLONASS εξερράγη στη γήινη τροχιά
Οι επιστήμονες προτείνουν να αναθεωρηθούν τα θεμέλια της κβαντικής φυσικής και να δείξουν πού δεν λειτουργούν