فیزیک کوانتوم و جهش DNA انسان‌ها

منتشر‌شده در: phys به تاریخ ۲۲ فوریه ۲۰۲۱
لینک منبع: A new study reveals that quantum physics can cause mutations in our DNA

زیست‌شناسی کوانتوم یک زمینه نوظهور از علم است که در دهه ۱۹۲۰ ایجاد شد و به این مساله می‌پردازد که آیا جهان زیر اتمی مکانیک کوانتوم در سلول‌های زنده نقش دارد یا خیر. مکانیک کوانتومی یک حوزه میان رشته‌ای از طبیعت است که فیزیکدانان هسته‌ای، شیمی‌دانان و زیست‌شناسان مولکولی را گرد هم می‌آورد.

در یک مقاله تحقیقاتی که توسط مجله Physical Chemistry Chemical Physics منتشر شد، تیمی از مرکز آموزش زیست‌شناسی کوانتومی Surrey's Leverhulme از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و روش‌های مکانیک کوانتومی برای تعیین نقش تونل‌زنی پروتون، یک پدیده کاملا کوانتومی، که در جهش‌های خود به خودی در داخل DNA بازی می‌کند، استفاده کردند.

تونل‌زنی پروتون شامل ناپدید شدن خود به خودی یک پروتون از یک مکان و ظهور مجدد همان پروتون در آن نزدیکی است.

شاید به مطالعه مقاله فیزیک کوانتوم برای ساخت هولوگرام‌های بهتر علاقه‌مند باشید.

تیم تحقیقاتی کشف کرد که اتم‌های هیدروژن، که بسیار سبک هستند، به دلیل تونل‌زنی پروتون، می‌توانند دو رشته مارپیچ دوگانه DNAs را کنار هم نگه دارند و تحت شرایط خاصی، مانند امواج گسترده رفتار کنند که می‌توانند در یک زمان در چندین مکان وجود داشته باشند. این منجر به این می‌شود که این اتم‌ها گاهی اوقات در رشته اشتباهی از DNA یافت شوند و منجر به جهش شوند.

اگرچه طول عمر این جهش‌ها کوتاه است، اما تیم سوری نشان داده‌است که آن‌ها هنوز هم می‌توانند از مکانیزم همانندسازی DNA درون سلول‌ها جان سالم به در ببرند و ممکن است پیامدهای سلامتی داشته باشند.

دکتر مارکو ساکوچی، استاد تحقیقات دانشگاه انجمن سلطنتی و پیشرو در این پروژه در دانشگاه سوری گفت: بسیاری از مردم مدت‌ها است که شک دارند که جهان کوانتومی - که عجیب، غیربصری و شگفت‌انگیز است - در زندگی همان طور که ما می‌دانیم، نقش ایفا می‌کند. در حالی که این ایده که چیزی می‌تواند همزمان در دو مکان وجود داشته باشد، ممکن است برای بسیاری از ما نامعقول باشد، این اتفاق همیشه در جهان کوانتومی رخ می‌دهد، و مطالعه ما تایید می‌کند که تونل‌زنی کوانتومی نیز در DNA در دمای اتاق رخ می‌دهد.

لوئی اسلوکومب، دانشجوی دکترای تخصصی در مرکز آموزش دکتری زیست‌شناسی کوانتوم Leverhulme و یکی از نویسندگان این تحقیق، گفت:

"هنوز راه طولانی و هیجان‌انگیزی پیش روی ماست تا درک کنیم که چگونه فرآیندهای بیولوژیکی در سطح زیر اتمی کار می‌کنند، اما مطالعه ما - و بسیاری دیگر در سال‌های اخیر - تایید کرده است که مکانیک کوانتومی در حال رخ دادن است.

در آینده، ما امیدواریم که بتوانیم بررسی کنیم که چگونه توتومرهای تولید شده توسط تونل کوانتومی می‌توانند جهش ژنتیکی ایجاد و تولید کنند. "

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات فیزیک کوانتوم ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.