Vedci šokovali svet: V tvojich bunkách sa deje kvantový zázrak, ktorý prepíše učebnice biológie
Bielkoviny sú základné stavebné kamene života, ale vedci teraz odhaľujú, že sa v nich skrývajú aj nečakané kvantové vlastnosti. Nový výskum ukazuje, že spôsob, akým sa protóny – elementárne častice zodpovedné za prenos energie – pohybujú cez bielkoviny, nie je len záležitosťou klasickej chémie. Ich pohyb je ovplyvňovaný spinom elektrónov, čo je kvantový jav, pri ktorom sa elektróny správajú ako miniatúrne magnety, píše Phys.org.
Kvantová mechanika v našich telách
Výskum publikovaný v prestížnom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences ukazuje, že pohyb protónov v biologických systémoch je ovplyvnený štruktúrou a chiralitou prostredia, teda priestorovým usporiadaním molekúl, ako aj kvantovým spinom elektrónov. Inak povedané, ak sa elektrón točí v určitom smere, môže „pomáhať“ alebo „brzdiť“ pohyb protónu cez bielkovinu.
Táto súvislosť sa podarila experimentálne potvrdiť v kryštalických vzorkách enzýmu lyzozýmu, známeho svojou úlohou pri obrane proti baktériám. Keď výskumníci vstreknú do týchto kryštálov elektróny s určitým spinom, protóny sa pohybujú efektívnejšie. Ak však zmenia spin, mobilita protónov klesá. Tento jav je sprostredkovaný tzv. chirálnymi fonónmi – kolektívnymi vibráciami v štruktúre kryštálu.
Pozorovaný jav súvisí s fenoménom CISS (Chiral Induced Spin Selectivity), ktorý opisuje, ako asymetrické molekuly selektívne reagujú na spin elektrónov. Tento efekt bol doposiaľ skúmaný najmä v kontexte molekulovej elektroniky, no teraz sa ukazuje, že hrá úlohu aj v biológii – a to na základnej úrovni prenosu energie.
Miniatúrna budúcnosť medicíny
Vedúca výskumu Naama Goren spolu s profesorom Yossim Paltielom, a tímom odborníkov z Hebrejskej univerzity, Weizmannovho inštitútu a Ben Gurionovej univerzity, týmto objavom otvárajú dvere k celkom novému vnímaniu bioenergetiky.
Ak sa spin elektrónu skutočne podieľa na riadení prenosu protónov, dá sa tento princíp využiť v dizajne bioinšpirovaných technológií – napríklad v nanoelektronike, spintronike, ale aj v medicíne. Predstavme si zariadenia, ktoré budú schopné cielene ovplyvniť energetické procesy v bunkách, alebo syntetické systémy, ktoré budú napodobňovať životné procesy.
Spojenie kvantovej fyziky s biochémiou nám umožňuje skúmať život nielen z pohľadu molekúl, ale aj kvantových polí a interakcií. To, čo sa kedysi zdalo ako metafyzika, sa dnes stáva merateľnou realitou laboratórií.
Kľúč k životu
Proteíny alebo bielkoviny sú nesmierne dôležitou súčasťou nielen ľudského tela a ako naznačuje nedávny výskum, bielkovina Dsup (Damage Suppressor) nachádzajúca sa v mikroskopických organizmoch nazývaných tardigrady by mohla pomôcť dokonca aj v boji proti rakovine. Vedci vyvinuli metódu, pri ktorej bunky pacienta dočasne produkujú proteín Dsup pomocou mRNA.
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
Svetový expert exkluzívne pre Fontech: V Európe postavia najväčší urýchľovač histórie za 16 miliárd. Videli sme plány
Vedci zistili niečo neuveriteľné: Einsteinova fyzika nám dáva nádej na mimozemský život
Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
Vymkol sa kontrole, na záchranu ostáva už len chvíľa. Na Zem sa rúti jedno z najcennejších telies NASA
Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
8 z 10 Slovákov stroskotá na druhej otázke. Dokáž, že máš všeobecný prehľad na jednotku (KVÍZ)
Kórejská pochúťka dobýva svet: Podporuje črevnú rovnováhu a znižuje riziko rakoviny hrubého čreva
Taylor Swift odhalila tajomstvo svojho stravovania. Jej prístup predbehol dobu o 15 rokov
Sú prví na svete. Známa letecká spoločnosť spúšťa novinku, ktorá poteší všetkých
Zabudni na drahé vitamíny: Toto je 7 superpotravín za pár centov, ktoré posilnia tvoju imunitu aj srdce
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Čína chystá inváziu, varujú experti. Dolaďuje „víťazný plán“, ktorým paralyzuje kľúčový ostrov v Ázii
- Jedna z najúspešnejších filmových sérií je späť. Zarobila viac než miliardu dolárov, vracajú sa aj hlavné hviezdy
- Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
- Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
- Zostrelili UFO a kruto za to zaplatili. 23 sovietskych vojakov podľa CIA postihol desivý osud
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Nikto niečo podobné neskúsil. Čína nechala vybuchnúť tri jadrové bomby za sebou, výsledky sú znepokojivé
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
Toto nemá ešte nikto. Kia spúšťa technológiu, ktorá ukáže pravdu o batérii EV v reálnom čase
Má vraj extrémny dolet. KĽDR predstavila najvýkonnejší jadrový zbraňový systém, aký kedy vyvinula
Umelá inteligencia ukazuje svoju temnú stránku. Firmy chceli ušetriť, namiesto toho zaplatili tvrdú daň
Podvodník ho prevedčil po 5 hodinách hovoru: Slovák prišiel o 55 000 eur, zavolal mu falošný policajt
Musk prekvapil Európu: Tesla predstavila novú verziu za cenu, ktorú nik nečakal
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP