Tím vedcov z University of Surrey ukázal, že atómy vodíka spájajúce dva reťazce molekuly DNA medzi
Dve vlákna dvojitej špirály DNA sú spojenévodíkové väzby – protóny (jadrá atómov vodíka) držia časti molekuly pohromade ako lepidlo. Normálne sa štyri bázy DNA (A, C, T a G) riadia prísnymi pravidlami: adenín sa vždy viaže na tymín a cytozín sa vždy viaže na guanín. Toto prepojenie je udržiavané tvarom proteínov, ktoré do seba zapadajú ako kúsky skladačky v skladačke, poznamenávajú vedci.
Vedci vo svojej práci ukázali, že bunkovéprostredie spôsobuje, že protóny, ktoré sa správajú ako šíriace sa vlny, sa tepelne aktivujú a prekonajú energetickú bariéru. Štúdia preukázala, že protóny sa medzi týmito dvoma reťazcami pohybujú nepretržite a veľmi rýchlo. Výsledkom je, že keď je DNA rozdelená na samostatné vlákna, niektoré z protónov sú na nesprávnej strane, čo vedie k chybe, tvrdia autori práce.
Protóny v DNA môžu tunelovaťvodíkové väzby v DNA a modifikujú bázy, ktoré kódujú genetickú informáciu. Modifikované bázy sa nazývajú „tautoméry“ a môžu prežiť štiepenie a replikáciu DNA, čo spôsobuje „chyby transkripcie“ alebo mutácie.
Louis Slocombe, profesor v Leverhulme Quantum Biology Doctoral Training Center na University of Surrey a spoluautor štúdie
Vedci poznamenávajú, že vplyv kvantúčinky na interakciu prvkov DNA predpovedali Crick a Watson v polovici minulého storočia. Tieto účinky však doteraz nikto nedokázal potvrdiť. Autori novej práce navyše tvrdia, že takáto úprava väzieb medzi vláknami DNA je oveľa bežnejšia, ako sa doteraz predpokladalo. Protóny môžu ľahko vyskočiť zo svojho normálneho miesta na jednej strane energetickej bariéry a pristáť na druhej strane.
„Biológovia vo všeobecnosti očakávajú, že tunelovanie budehrajú významnú úlohu len pri nízkych teplotách a v relatívne jednoduchých systémoch. Preto vo všeobecnosti nebrali do úvahy kvantové efekty v DNA. Veríme, že v našej štúdii sme dokázali, že tieto predpoklady sú nesprávne,“ hovorí doktor Marco Sacchi, spoluautor štúdie z University of Surrey.
Čítaj viac:
Pozrite sa na „tichý“ dron s novou generáciou iónového pohonu
Motor horného stupňa rakety GLONASS explodoval na obežnej dráhe Zeme
Vedci navrhujú zrevidovať základy kvantovej fyziky a ukázať, kde nefungujú