เอฟเฟกต์อุโมงค์ควอนตัมทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นเอง

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซอร์เรย์ได้แสดงให้เห็นว่าอะตอมไฮโดรเจนที่เชื่อมโมเลกุลดีเอ็นเอทั้งสองเส้นเข้าด้วยกันระหว่างกัน

ตัวเองอุโมงค์อย่างต่อเนื่องอย่างรวดเร็วเคลื่อนที่จากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง ผู้เขียนรายงานการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications Physics กล่าวว่าผลกระทบนี้เองที่นำไปสู่การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นเอง

เกลียวคู่ DNA สองเส้นเชื่อมต่อกันพันธะไฮโดรเจน - โปรตอน (นิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน) ยึดส่วนต่าง ๆ ของโมเลกุลไว้ด้วยกันเหมือนกาว โดยปกติ เบสทั้งสี่ของ DNA (A, C, T และ G) ปฏิบัติตามกฎเกณฑ์ที่เข้มงวด: อะดีนีนจับกับไทมีนเสมอ และไซโตซีนจับกับกวานีนเสมอ การเชื่อมต่อนี้ได้รับการดูแลโดยรูปร่างของโปรตีนซึ่งประกอบเข้าด้วยกันเหมือนชิ้นส่วนของจิ๊กซอว์ในจิ๊กซอว์ นักวิจัยตั้งข้อสังเกต

ในงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าเซลล์สิ่งแวดล้อมทำให้โปรตอนซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนคลื่นแพร่กระจาย ถูกกระตุ้นด้วยความร้อนและเอาชนะอุปสรรคด้านพลังงาน การศึกษาแสดงให้เห็นว่าโปรตอนเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องและเร็วมากระหว่างสองสาย ผลที่ตามมาก็คือ เมื่อ DNA ถูกแยกออกเป็นเกลียว โปรตอนบางตัวอยู่ผิดด้าน ซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาด ผู้เขียนงานกล่าว

โปรตอนใน DNA สามารถเจาะเข้าไปได้พันธะไฮโดรเจนใน DNA และแก้ไขฐานที่เข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรม เบสที่ถูกดัดแปลงเรียกว่า "เทาโทเมอร์" และสามารถอยู่รอดได้จากการแตกแยกของดีเอ็นเอและการจำลองแบบ ทำให้เกิด "ข้อผิดพลาดในการถอดเสียง" หรือการกลายพันธุ์

Louis Slocombe ศาสตราจารย์ที่ศูนย์ฝึกอบรมระดับปริญญาเอก Leverhulme Quantum Biology ที่มหาวิทยาลัย Surrey และผู้ร่วมวิจัย

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าอิทธิพลของควอนตัมCrick และ Watson ทำนายผลกระทบต่อปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบ DNA ในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมา แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครสามารถยืนยันผลกระทบเหล่านี้ได้ นอกจากนี้ ผู้เขียนผลงานใหม่กล่าวว่าการปรับเปลี่ยนความสัมพันธ์ระหว่างสายดีเอ็นเอนั้นเป็นเรื่องปกติมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ โปรตอนสามารถกระโดดจากตำแหน่งปกติบนด้านหนึ่งของกำแพงพลังงานและตกลงไปอีกด้านหนึ่งได้อย่างง่ายดาย

"นักชีววิทยามักคาดหวังว่าการขุดอุโมงค์จะเป็นมีบทบาทสำคัญเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำและในระบบที่ค่อนข้างง่าย ดังนั้น โดยทั่วไปแล้วพวกเขาไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบของควอนตัมใน DNA เราเชื่อว่าในการศึกษาของเรา เราได้พิสูจน์แล้วว่าสมมติฐานเหล่านี้ไม่ถูกต้อง” ดร. Marco Sacchi ผู้เขียนร่วมของการศึกษาวิจัยจาก University of Surrey กล่าว

อ่านเพิ่มเติม:

ดูโดรนที่ "เงียบ" กับการขับเคลื่อนไอออนเจเนอเรชันใหม่

เครื่องยนต์ชั้นบนของจรวด GLONASS ระเบิดในวงโคจรโลก

นักวิทยาศาสตร์เสนอให้แก้ไขรากฐานของฟิสิกส์ควอนตัมและแสดงตำแหน่งที่ไม่ทำงาน