物理科技生物学-PHYICA

一项新的研究表明,量子物理可清水理香以导致我们的基因突变

物理学 2022-08-11 23:59:15

萨里大学 信用:Pixabay/CC0公共域 量子生物学是一个新兴的科学领域,建立于20世纪20年代,它着眼于量子力学的亚原子世界是否在活细胞中发挥作用

量子力学本质上是一个跨学科的领域,汇集了核物理学家、生物化学家和分子生物学家

在《物理化学化学物理》杂志发表的一篇研究论文中,萨里大学的勒弗乌尔姆量子生物学博士培训中心的一个团队使用最先进的计算机模拟和量子力学方法来确定质子隧道效应(一种纯量子现象)在DNA自发突变中的作用

质子隧穿包括一个质子从一个位置的自发消失和同一质子在附近的重新出现

研究小组发现,非常轻的氢原子提供了将脱氧核糖核酸双链连接在一起的键,在某些条件下,由于质子隧道效应,氢原子的行为就像分散的波,可以同时存在于多个位置

这导致这些原子偶尔被发现在错误的脱氧核糖核酸链上,导致突变

虽然这些突变的寿命很短,但来自萨里的研究小组已经揭示,它们仍然可以在细胞内的DNA复制机制下存活,并可能产生健康后果

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项目负责人、萨里大学皇家学会大学研究员马尔科·萨基说:“许多人长期以来一直怀疑量子世界——怪异、反直觉、奇妙——在我们所知的生活中发挥着作用

虽然某些东西可以同时出现在两个地方的想法对我们中的许多人来说可能是荒谬的,但在量子世界中这种情况一直都在发生,我们的研究证实了室温下量子隧道也发生在DNA中

" 路易·斯诺马库斯,博士

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勒弗乌尔姆量子生物学博士培训中心的一名学生和该研究的合著者说: “要理解生物过程在亚原子水平上是如何工作的,我们还有一段漫长而激动人心的路要走,但我们的研究——以及近年来的无数其他研究——已经证实量子力学在起作用

在未来,我们希望研究量子隧道产生的互变异构体如何传播和产生基因突变

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