Квантовый эффект может быть причиной спонтанных мутаций ДНК

Сложность всего живого на Земле основана в первую очередь на точности генетической информации, заключенной в каждой клетке, из которой она состоит. Однако такая точность иногда подвержена ошибкам, которые могут привести к несовместимости или мутациям в ДНК. Если природа водородных связей между парами оснований меняется очень незначительно, может возникнуть несоответствие. Считается, что квантовый туннельный эффект вовлечен в эти "аварии" связи, которые происходят чаще, чем предполагалось ранее.

Компьютерное моделирование, проведенное Университетом Суррея, позволило впервые продемонстрировать участие квантовой механики в репликации ДНК - явлении, предсказанном в 1950-х годах генетиками Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик были вдохновлены работой Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса за открытие структуры двойной спирали ДНК в 1952 году. Две нити, составляющие эту спиральную и сверхсложную структуру, удерживаются вместе протонами, доставляемыми атомами водорода.

Эти атомы составляют, помимо прочего, перекладины, с помощью которых молекулярные основания связываются друг с другом по строгому универсальному правилу: аденин (A) всегда связывается с тимином (T), а цитозин (C) всегда связывается с гуанином (G). Это сопряжение регулируется формой каждого основания, так что благодаря водородной связи они подходят друг другу, как кусочки пазла. Дефект водородной связи может нарушить этот строгий баланс, вызывая неправильное сочетание пар оснований, что приводит к так называемой несовместимости ДНК. Естественные мутации совершенно случайны и непредсказуемы, но частота их возникновения может быть увеличена эндогенными или экзогенными факторами (генетическое наследование от родителей, химические или физические агенты и т.д.).

В настоящее время мутации также могут быть искусственно вызваны с помощью методов редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications Physics, посвящено естественным мутациям и анализирует возможности несовпадений между основаниями гуанина (G) и цитозина (C). По мнению авторов, перенос протонов по водородным связям в неправильном месте может угрожать стабильности всей структуры нити ДНК. "Уотсон и Крик предположили существование и важность квантовых эффектов в ДНК более 50 лет назад. Однако этот механизм в значительной степени упускался из виду", — объясняет в своем заявлении Джим Аль-Халили, физик из Университета Суррея и руководитель исследования.

Затем исследовательская группа использовала подход "открытой квантовой системы" для определения и моделирования физических механизмов, которые могут заставить протоны "прыгать" между нитями ДНК.

Протоны в неправильном месте

По мнению исследовательской группы из Суррея, несовпадения нитей ДНК происходят чаще, чем считалось ранее. Хотя считалось, что это очень редкая биологическая случайность, протоны на самом деле могут легко "перепрыгивать" со своего обычного места на другую сторону энергетического барьера. Если этот "скачок" происходит непосредственно перед распаковкой двух нитей на обычном первом этапе копирования, ошибка может распространиться через большую часть механизма репликации клетки, что приведет к несовместимости ДНК и, возможно, к мутации.

Одна из причин, по которой такое смещение протонов может быть обычным, заключается в том, что в основном местная среда (внутри клетки) вызывает термическую активацию протонов и стимулирует преодоление энергетического барьера. Более того, эти протоны будут очень быстро и непрерывно перемещаться туда и обратно между двумя нитями. А когда две нити разделяются на одиночные, некоторые протоны оказываются не на той стороне и вызывают ошибки репликации. Преодоление этого энергетического барьера возможно благодаря эффекту квантового туннелирования - механизму, который касается субатомных частиц (протонов, электронов, нейтронов и т.д.) и который позволяет им пересекать барьер, который должен быть непроходимым. Чтобы получить более четкое представление: это как если бы маленький предмет, заключенный в коробку, мог выйти наружу, не открывая ее и не деформируя, или как если бы он мог прислониться к стене и пройти сквозь нее, не повредив ее.

"Протоны ДНК могут туннелировать вдоль водородных связей ДНК и изменять основания, которые кодируют генетическую информацию", — говорит Луи Слокомб, ведущий автор исследования и научный сотрудник Центра подготовки докторов наук по квантовой биологии в Суррее. По словам эксперта, эти модифицированные основания, известные как таутомеры (пара изомеров с взаимопревращающимися конституциями, в которых мигрирует атом водорода), могут выживать в процессах расщепления и репликации ДНК, вызывая ошибки транскрипции или мутации.

Кроме того, ранее считалось, что квантовое туннелирование не может происходить в теплой, влажной и сложной среде живой клетки. В частности, она всегда наблюдалась в низкотемпературных средах, поэтому квантовым эффектам в ДНК долгое время не придавали значения, считают авторы исследования.

Источник

Все изложенное основано на "могут", ничего на "обнаружено". Например, обнаружено, что вероятность мутации составляет 0,0...%, что приводит к следующим выводам ..., даже "в результате моделирования обнаружено" нет.

По моему мнению все это может происходить из-за влияния северного сияния на яица полярных зайцев, которые потом попадают в пищу, что и приводит к последовательному распространению мутаций во всей природе, как на Земле, так и на других планетах.

Цитата:

О том, что такое может происходить в ДНК, впервые заговорили несколько десятков лет назад, но механизм был неизвестен. Считалось, что биологическая среда слишком теплая и сложная для квантового туннелирования. Но как выяснили ученые из Университета Суррея, тепло не только не мешает, но даже способствует туннельному эффекту.

С помощью процесса открытых квантовых систем они смоделировали динамику процесса и показали, что протоны прыгают вперед-назад чаще, чем кажется. То есть, перенос протонов в ходе квантового туннелирования играет более важную роль в генетических мутациях, чем предполагалось ранее.

https://www.nature.com/articles/s42005-022-00881-8.pdf

Михаил писал(а):

https://www.nature.com/articles/s42005-022-00881-8.pdf

Совсем другое дело, именно так как я и написал: модель - вероятность квантового перехода (1,73 × 10⁻⁴), хоть и без подтвержденного соответствия вероятности мутации как таковой, но уже что-то, а не может, не может, плюнет, поцелует.

Квантовый эффект может быть причиной спонтанных мутаций ДНК

Вот так и знал. Во дела))

У нас всё может быть .

компьютерное моделирование и этим всё сказано. оно может показать любой нужный результат независимо от реальности. как работает это их компьютерное моделирование можно видеть на примере ф-35 или обнов для винды, которые все были спроектированы в виртуальной реальности без учёта реальной физики и техники.

Квантовый туннельный эффект

Отличная штука. Иногда позволяет предсказывать будущее.

всё это домыслы. явление предсказанное в 1950 году смоделировано на суперкомпьютере! вау! а ничё, что моделирование - это подгонка? люди сами написали что им надо, проверили - работает! значит бог когда создавал вселенную, сделал также! ура! публикуемся в Нейче! а чо формулы то верные! может грант дадут на разработку ещё одной бесполезной модели!

часть зарубежной науки только так и живёт, хайпожорством.

то что придумал Эйнштейн и другие физики-теоретики, учёные испытатели 100 лет подтверждали и уточняли, реальными наблюдениями! а не моделями! моделей было сделано множество! модель =//= подтверждение!

Человек - Божие создание! Но по науськиванию лукавого, возомнил себя сам Богом, и решил, что может, и имеет право влезать туда, куда ему лазить непозволительно и запрещено!

Просмотр доступен только для зарегистрированных пользователей

Мы (человечество в целом) - малые, глупые, капризные, и несмышлёные дети Божьи, и играть подобными вещами для нас крайне опасно, и может обернуться серьёзными последствиями! Поэтому, помните в старые, былые времена, на спичечных коробкАх, и просто в разных общественных местах были сделаны надписи, которые гласили:

Просмотр доступен только для зарегистрированных пользователей

bablzz
Полностью с Вами согласен и более того.

Рекомендую смотреть на ютубе Рыбникова, там он хорошо доказал,что есть , а чего немождет быть и разоблачил научное сообщество

Так этож Британские Учоные! :умничает:

Могут смоделировать и доказать что угодно

Surrey University находится в г.Гилфорд, Англия

Цитата:

В настоящее время мутации также могут быть искусственно вызваны с помощью методов редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9.

Кстати, mRNA-вакцыны от ковида сделаны на той же технологии CRISPR, что, соответственно, делает всех уколотых мутантами

ооо! диванные эксперты подьехали!!

грядёт поколение Людей "Х"?