Protontunneling fører til spontane mutasjoner innen DNA og kreft

Kvantebiologi er et nytt vitenskapsfelt, grunnlagt på 1920-tallet, som studerer om subatomisk

verden av kvantemekanikk rolle i levende celler. Kvantemekanikk er i sin natur et tverrfaglig felt, som samler kjernefysikere, biokjemikere og molekylærbiologer.

"Mange har lenge mistenkt dette kvantumetverden er merkelig, ulogisk og fantastisk, og den spiller en rolle i kroppen. Men en del av kroppen vår kan være tilstede på to steder samtidig, fordi i kvanteverdenen skjer dette hele tiden, og vår studie bekrefter at kvantetunnelering også skjer i DNA ved romtemperatur.»

Dr Marco Sacchi, prosjektleder og Royal Society Fellow ved University of Surrey

Proton tunneling innebærer spontanforsvinningen av et proton fra ett sted og gjensynet av samme proton i nærheten. Forskergruppen fant at veldig lette hydrogenatomer gir bindinger som holder de to strengene av DNA-dobbeltspiralen sammen. Men de kan, under visse forhold, oppføre seg som forplantningsbølger som kan eksistere flere steder samtidig på grunn av protontunneling. Dette fører til at disse atomene noen ganger finnes på feil DNA-streng, noe som fører til mutasjoner. kortvarige men biologisk signifikante punktmutasjoner, som videre kan føre til genmutasjoner og muligens kreft.

Forskerteam viser at mutasjoner kan overlevei mekanismen for DNA-replikering i celler og potensielt forårsake helseproblemer. De er kortvarige, men de er biologisk signifikante, om enn nøyaktige, noe som ytterligere kan føre til mutasjon av et helt gen og muligens til kreft. Dette er fordi den kvantemekaniske tunnelen av hydrogenatomer forekommer inne i bindingene som kobler DNA-dupleksen sammen, med andre ord, inne i DNA-basen.

Se også:

Det første nøyaktige kartet over verden ble opprettet. Hva er galt med alle andre?

Forskere har registrert for første gang hvordan planeter dannes rundt stjerner med lav masse

En anti-aging medisin som fjerner senescent celler har blitt oppdaget