Protontunnel leder till spontana mutationer inom DNA och cancer

Kvantbiologi är ett nytt vetenskapsområde, grundat på 1920-talet, som studerar om subatomär

kvantmekanikens värld i levande celler. Kvantmekanik är till sin natur ett tvärvetenskapligt område som samlar kärnfysiker, biokemister och molekylärbiologer.

"Många har länge misstänkt det kvantumetvärlden är konstig, ologisk och underbar, och den spelar en roll i kroppen. Men en del av vår kropp kan vara närvarande på två ställen samtidigt, för i kvantvärlden händer detta hela tiden, och vår studie bekräftar att kvanttunnelbildning också förekommer i DNA vid rumstemperatur."

Dr Marco Sacchi, projektledare och Royal Society Fellow vid University of Surrey

Protontunnling innebär spontanförsvinnandet av en proton från en plats och återkomsten av samma proton i närheten. Forskargruppen fann att mycket lätta väteatomer ger bindningar som håller de två delarna av DNA-dubbelspiralen samman. Men de kan under vissa förhållanden bete sig som förökande vågor som kan existera på flera ställen samtidigt på grund av protontunnel. Detta leder till att dessa atomer ibland finns på fel DNA-sträng, vilket leder till mutationer. kortlivade men biologiskt signifikanta punktmutationer, vilket ytterligare kan leda till genmutationer och eventuellt cancer.

Forskargruppen visar att mutationer kan överlevai mekanismen för DNA-replikering i celler och kan orsaka hälsoproblem. De är kortlivade, men de är biologiskt signifikanta, om än exakta, vilket ytterligare kan leda till mutationen av en hel gen och möjligen till cancer. Detta beror på att den kvantmekaniska tunnelen av väteatomer sker i bindningarna som kopplar samman DNA-duplexen, med andra ord inuti DNA-basen.

Se även:

Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?

Forskare har för första gången registrerat hur planeter bildas runt stjärnor med låg massa

Ett läkemedel mot åldrande som tar bort åldrande celler har upptäckts