Obrovský vedecký moment. Genetické mutácie našej DNA majú pôvod v kvantovom svete
Molekuly života (DNA) sa replikujú s extrémnou presnosťou. Ani tento proces sa však nezaobíde bez chýb, čo môže viesť k mutáciám. Podľa novej štúdie publikovanej Nature Communications Physics práve tieto chyby pri replikovaní sú spôsobené zvláštnosťami kvantového sveta. Na tému upozornil portál New Atlas.
Deoxyribonukleová kyselina
DNA je nositeľkou genetickej informácie bunky, riadi rast, delenie a regeneráciu bunky. Väčšinou je DNA v bunke uložená ako dvojzávitnicová špirála. DNA svoj tvar získava z molekúl nazývaných bázy, ktoré sa párujú prostredníctvom vodíkových väzieb.
Dusíkaté bázy tvoriace štruktúru DNA sú štyri – adenín (A), guanín (G), cytozín (C) a tymín (T). Ako píše Univerzita v Surrey na svojom webe, za normálnych okolností sa tieto bázy spájajú pomocou vodíkových väzieb, pričom platí, že A sa viaže vždy na T a C sa viaže vždy na G.
Niekedy sa však tieto vodíkové väzby môžu zmeniť, čo znamená, že bázy sa spárujú s nesprávnou „dvojičkou“.
Toto nesprávne prepojenie báz vedie k mutácii. Hoci tieto mutácie sú vo väčšine prípadov neškodné, niekedy môžu viesť ku genetickým poruchám.
Kvantová fyzika
V novej štúdii vedci z Univerzity v Surrey zistili, že niektoré z týchto mutácií, respektíve modifikácií môžu nastať v dôsledku unikátneho fenoménu kvantového sveta známeho ako kvantové tunelovanie.
Tunelový jav, alebo kvantové tunelovanie, je fyzikálny kvantový jav, pri ktorom častica porušuje princíp klasickej fyziky tým, že prechádza potenciálovou bariérou, ktorá je vyššia ako energia častice.
Odborníci tento jav prirovnali k lopte nachádzajúcej sa v údolí. Zatiaľ čo podľa klasickej fyziky na to, aby sme loptu dostali z údolia cez kopec, potrebujeme vynaložiť isté množstvo energie na jej vytlačenie, kvantová mechanika umožňuje tejto lopte (častici), aby cez kopec sama od seba „pretunelovala“ a zjavila sa na druhej strane.
NEPREHLIADNI:
Americká odpoveď na CERN. V novom urýchľovači vzniknú látky, aké na Zemi ešte nevyrobili
Myšlienka, že mutácie DNA by mohli byť spôsobené kvantovými javmi nie je nová. Bola však do značnej miery prehliadaná, alebo zavrhnutá, pretože podľa mnohých odborníkov je biologické prostredie príliš komplikované a teplé, aby mohlo dochádzať ku kvantovému tunelovaniu.
Tunelovanie
Nová štúdia však ukázala, že nielenže k tomuto deju v biologickom prostredí dochádza, ale teplo je potrebné pre aktiváciu protónov, na to, aby urobili „skok“ – pretunelovali. Na toto fascinujúce zistenie vedci použili proces nazývaný „otvorené kvantové systémy“, čo im umožnili určiť fyzikálne mechanizmy, ktoré môžu spôsobiť „preskakovanie“ protónov medzi vláknami DNA.
Ukázalo sa, že protóny tu „preskakujú“ častejšie ako sa predpokladalo, čo naznačuje, že kvantové tunelovanie hrá v genetických mutáciách významnú úlohu.
Biológovia predpokladali, že k tunelovaniu dochádza len pri nízkych teplotách a v relatívne jednoduchých systémoch. Ak sa výsledky tohto výskumu ukážu ako pravdivé, dopady na súčasné modely genetických mutácií budú skutočne veľké.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Fyzika sa mení. Nový urýchľovač je 100-krát silnejší, pritom žerie zlomok energie
Umelá inteligencia zaskočila vedcov. Zachránila jedného z najohrozenejších živočíchov planéty
Nikto ich nevidel takmer 100 rokov. Na dne oceánu našli ponorku a bombardér americkej armády
Vedci ochladili nadšenie. Na tejto planéte sa mal nachádzať život, realita je úplne iná
PRELOM: Vedci vložili kvantové diamanty do ľudských buniek, výsledok mení dejiny medicíny
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Z lekární mizne kľúčový liek na depresiu a úzkosť. Náhrada neexistuje, výpadok potrvá celé mesiace
Výpadky pamäti, mentálna hmla a podráždenosť: Práca nad 55 hodín týždenne má vážne následky na mozgové funkcie (ODBORNÍK)
30% úbytok hmotnosti za jediný týždeň. Nedostatok bežnej aminokyseliny vyvoláva drastické chudnutie, ukazuje štúdia
„Putin príde. Nič iné nečakám.“ Tretina obyvateľov najnebezpečnejšieho územia NATO sa chce odsťahovať
CHEMICKÝ KVÍZ: 90 % Slovákov nepozná vzorec kuchynskej soli. Zvládneš otázky, ktoré by potrápili Alfreda Nobela?
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Ukrajina dostane ultimátnu zbraň. Vyzerá ako z budúcnosti a zmení vojnu
- Západ má dôvod na obavy. Čína nasadí elektromagnetickú zbraň, ktorá strieľa 3000 nábojov za minútu
- PRELOM: Vedci vložili kvantové diamanty do ľudských buniek, výsledok mení dejiny medicíny
- Za 12 tisíc eur dostaneš auto s dojazdom 2 000 km. Známa značka šokovala svet novým modelom
- Tým cenám Slováci neuveria. V Číne začala cenová vojna elektromobilov, auto zoženieš za pár tisíc
-
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Za 12 tisíc eur dostaneš auto s dojazdom 2 000 km. Známa značka šokovala svet novým modelom
- Západ má dôvod na obavy. Čína nasadí elektromagnetickú zbraň, ktorá strieľa 3000 nábojov za minútu
- Nikto neveril, že je to možné. Ázijská veľmoc vyvinula bezchybnú technológiu pod morom, zmení vojnu
- „Utopí“ všetko v okruhu 200 km. Američania dostali jednu z najhrozivejších zbraní
-
- Za 12 tisíc eur dostaneš auto s dojazdom 2 000 km. Známa značka šokovala svet novým modelom
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Západ má dôvod na obavy. Čína nasadí elektromagnetickú zbraň, ktorá strieľa 3000 nábojov za minútu
- „Utopí“ všetko v okruhu 200 km. Američania dostali jednu z najhrozivejších zbraní
- Čína oživila pohon z čias Studenej vojny, ktorý USA vzdali. V kľúčovom teste všetkých zarazil
Nový trend na slovenských cestách. Nákladná doprava padá, MHD a vlaky stúpajú
Holandské tajné služby odhalili proruských hackerov. Útočili na citlivé systémy
Vedci prekvapili svet. Zvráskavené prsty po vode ako jedinečný biometrický podpis
Nie, za socializmu nebolo lepšie. Dnes tankuješ o polovicu lacnejšie
Nórsko investuje rekordných 23,4 miliardy eur do ropy a plynu. Pokles príde v roku 2026
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Z lekární mizne kľúčový liek na depresiu a úzkosť. Náhrada neexistuje, výpadok potrvá celé mesiace
Výpadky pamäti, mentálna hmla a podráždenosť: Práca nad 55 hodín týždenne má vážne následky na mozgové funkcie (ODBORNÍK)
30% úbytok hmotnosti za jediný týždeň. Nedostatok bežnej aminokyseliny vyvoláva drastické chudnutie, ukazuje štúdia
„Putin príde. Nič iné nečakám.“ Tretina obyvateľov najnebezpečnejšieho územia NATO sa chce odsťahovať
CHEMICKÝ KVÍZ: 90 % Slovákov nepozná vzorec kuchynskej soli. Zvládneš otázky, ktoré by potrápili Alfreda Nobela?
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené