Simulações computadorizadas e métodos mecânicos quânticos são usados para determinar o papel do tunelamento de prótons, um fenômeno puramente quântico, em mutações espontâneas no DNA.
O túnel de prótons envolve o desaparecimento espontâneo de um próton de um local e o reaparecimento do mesmo próton nas proximidades.
A biologia quântica é um campo emergente da ciência, estabelecido nos anos 1920, que examina se o mundo subatômico da mecânica quântica desempenha um papel nas células vivas. A mecânica quântica é um campo interdisciplinar por natureza, reunindo físicos nucleares, bioquímicos e biólogos moleculares.
A equipe de pesquisa, do Centro de Doutorado Leverhulme em Biologia Quântica da Universidade de Surrey, descobriu que os átomos de hidrogênio, que são muito leves, fornecem os laços que mantêm juntos os dois fios da dupla hélice do DNA e podem, sob certas condições, comportar-se como ondas dispersas que podem existir em vários locais ao mesmo tempo graças ao túnel de prótons. Isto leva a que estes átomos ocasionalmente se encontrem na cadeia errada do DNA, levando a mutações.
Embora o tempo de vida dessas mutações seja curto, a equipe Surrey revelou que elas ainda podem sobreviver ao mecanismo de replicação de DNA dentro das células e podem ter consequências para a saúde.
O Dr Marco Sacchi, líder do projeto, disse em uma declaração: “Muitos há muito suspeitam que o mundo quântico, que é estranho, contraintuitivo e maravilhoso, desempenha um papel na vida como a conhecemos”. Embora a idéia de que algo pode estar presente em dois lugares ao mesmo tempo possa parecer absurda para muitos de nós, ela acontece o tempo todo no mundo quântico, e nosso estudo confirma que o túnel quântico também ocorre no DNA à temperatura ambiente”.
Louie Slocombe, estudante de doutorado no Centro de Treinamento de Doutorado em Biologia Quântica de Leverhulme e co-autor do estudo, disse: “Ainda há um longo e emocionante caminho pela frente para entender como os processos biológicos funcionam no nível subatômico, mas nosso estudo, e muitos outros nos últimos anos, confirmaram que a mecânica quântica está em jogo. No futuro, esperamos investigar como os tautômeros produzidos por túneis quânticos podem se propagar e gerar mutações genéticas”.
O artigo científico foi publicado na revista Physical Chemistry Chemical Physics.
