Fizica cuantică poate declanșa mutații ale ADN-ului. Ce înseamnă acest lucru și cum ne poate afecta

Este greu de conceptualizat comportamentul cuantic bizar al particulelor subatomice, care sunt adesea prea mici, trecătoare și contraintuitive pentru a conceptualiza la orice scară tangibilă. Dar noile cercetări susțin această tendință, sugerând că un fenomen cuantic neobișnuit ar putea avea un impact serios asupra structurilor biologice, provocând chiar mutații punctuale în moleculele ADN-ului.

Rezultatul este că legăturile de hidrogen care leagă două spirale de ADN sunt primele pentru un proces cuantic neobișnuit, numit tunel de protoni, potrivit unei cercetări publicate de oamenii de știință de la Universitatea din Surrey luna trecută în revista Physical Chemistry Chemical Physics.

Tunelul de protoni se întâmplă atunci când un proton aparent dispare și reapare în altă parte, de cealaltă parte a unei bariere fizice sau energetice. Protonii sunt masivi în comparație cu alte particule subatomice care există pe scara cuantică, așa că nu este la fel de obișnuit să vezi un tunel de protoni precum este să vezi ceva de genul unui tunel de electroni. Dar este posibil și, atunci când se întâmplă într-o moleculă de ADN, poate muta în esență atomii într-un loc greșit, ducând la o mutație a codului genetic.

ADN-ul poate suferi mutații prin fizica cuantică

„Mulți au bănuit multă vreme că lumea cuantică – care este ciudată, contra-intuitivă și minunată – joacă un rol în viața așa cum o cunoaștem noi”, a spus autorul principal și chimistul Surrey, Marco Sacchi, într-un comunicat de presă. „Deși ideea că ceva poate fi prezent în două locuri în același timp ar putea fi absurdă pentru mulți dintre noi, acest lucru se întâmplă tot timpul în lumea cuantică, iar studiul nostru confirmă că tunelurile cuantice se întâmplă și în ADN la temperatura camerei”.

Șansele ca una dintre aceste mutații cuantice să ducă la probleme medicale sunt rare. Lucrarea menționează că moleculele ADN sunt capabile să se îndrepte destul de rapid. Dar, la fel ca în cazul oricărei alte mutații, este posibil ca aceste mutații să prindă și să se propage prin procesul de replicare al ADN-ului, provocând potențiale probleme sau chiar crescând riscul de cancer.

„Există încă un drum lung și interesant în fața noastră pentru a înțelege cum funcționează procesele biologice la nivel subatomic”, a spus coautorul studiului și biologul cuantic Louie Slocombe în comunicat, „dar studiul nostru – și nenumărate altele din ultimii ani – au arătat că mecanica cuantică este confirmată în joc”.