5210: A física quântica pode causar mutações no nosso ADN

CIÊNCIA/FÍSICA QUÂNTICA/GENÉTICA

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Simulações de computador e métodos de mecânica quântica têm sido usados ​​para determinar o papel que o tunelamento de protões, um fenómeno puramente quântico, desempenha nas mutações espontâneas no ADN.

A biologia quântica é um campo emergente da ciência, estabelecido na década de 1920, que analisa se o mundo subatómico da mecânica quântica desempenha um papel nas células vivas. Já a mecânica quântica é um campo interdisciplinar por natureza, reunindo físicos nucleares, bioquímicos e biólogos moleculares.

Uma equipa de investigadores do Leverhulme Quantum Biology Doctoral Training Center, da Universidade de Surrey, no Reino Unido, usou simulações de computador de última geração e métodos de mecânica quântica para determinar o papel do tunelamento de protões, um fenómeno puramente quântico, nas mutações espontâneas do ADN. 

O tunelamento de protões envolve o desaparecimento espontâneo de um protão de um local e o reaparecimento do mesmo protão nas proximidades.

A equipa de investigadores descobriu que os átomos de hidrogénio, que são muito leves, fornecem as ligações que mantêm as duas fitas da dupla hélice do ADN juntas e podem, sob certas condições, comportar-se como ondas espalhadas que podem existir em vários locais ao mesmo tempo, graças ao tunelamento de protões. Isso faz com que esses átomos sejam ocasionalmente encontrados na fita errada de ADN, levando a mutações.

Embora a vida dessas mutações seja curta, os cientistas revelaram que conseguem sobreviver ao mecanismo de replicação do ADN dentro das células e podem ter consequências para a saúde.

“Muitos suspeitam há muito tempo que o mundo quântico – que é estranho, contra-intuitivo e maravilhoso – desempenha um papel na vida como a conhecemos. Embora a ideia de que algo pode estar presente em dois lugares ao mesmo tempo possa ser absurda para muitos de nós, isso acontece a toda a hora no mundo quântico, e o nosso estudo confirma que o tunelamento quântico também acontece no ADN em temperatura ambiente, disse Marco Sacchi, da Royal Society University Research Fellowship da Universidade de Surrey, em comunicado.

Segundo Louie Slocombe, estudante de doutoramento no Leverhulme Quantum Biology Doctoral Training Centre, a equipa pretende, no futuro, “investigar como os tautómeros produzidos por tunelamento quântico se conseguem propagar e gerar mutações genéticas”.

Para já, “ainda há um longo e emocionante caminho pela frente para entender como os processos biológicos funcionam no nível subatómico”, rematou.

Este estudo foi publicado em Janeiro na revista científica Physical Chemistry Chemical Physics.

Por Maria Campos
26 Fevereiro, 2021