Genetinės mutacijos yra organizmo DNR pokyčiai, galintys atsirasti dėl ląstelių dalijimosi klaidų, virusinių infekcijų arba radiacijos ir kancerogenų poveikio. Jos yra būtinos evoliucijai, nes skatina prisitaikymą, leidžiantį tam tikriems organizmams nukonkuruoti kitus savo aplinkoje, bet taip pat gali sukelti ligas, rašo „Science Focus“.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Jos gali būti įsivaizduojamos kaip „rašybos klaidos“ organizmo genetiniame kode. DNR sudaryta iš keturių bazių – A, C, T ir G – kurios normaliomis sąlygomis visada jungiasi tam tikrais būdais: pavyzdžiui, A visada jungiasi su T. Šie ryšiai sudaro susuktų kopėčių „laiptelius“, sudarančius visiems gerai pažįstamą DNR dvigubos spiralės struktūrą.
Tačiau, jei šių ryšių pobūdis kokiu nors būdu pasikeičia, įprastos jungimosi taisyklės nustoja galiojusios ir ne tos bazės ima jungtis vienos su kitomis, sudarydamos prielaidas mutacijoms.
Surėjaus universiteto mokslininkai nustatė, kad ryšius išderinti gali paslaptingas reiškinys, vadinamas kvantiniu tuneliavimu.
Tuneliavimas įvyksta tuomet, kai dėl kvantinių efektų dalelės ima judėti per barjerą, kurio, pagal klasikinę fiziką, jos neturėtų įveikti. Kliūtis gali būti fiziškai neįveikiama terpė, pavyzdžiui, izoliatorius, arba didelės energijos sritis, kurią įveikti dalelei nepakanka energijos.
Genetinių mutacijų atveju Surėjaus universiteto mokslininkai nustatė, kad protonai, subatominės dalelės, dalyvaujančios DNR jungtyse, nuolat tuneliuoja pirmyn ir atgal per energijos barjerą, esantį tarp dviejų spiralės pusių.
Jei taip atsitiks likus akimirkai iki spiralės skilimo išilgai savo centro pirmajame DNR kopijavimo proceso etape, kai kurie protonai gali užstrigti neteisingoje spiralės pusėje. Tai gali sukelti kopijavimo klaidą ir, galbūt, mutaciją.
„Biologai paprastai tikisi, kad tuneliavimas vaidina svarbų vaidmenį tik esant žemai temperatūrai ir gana paprastose sistemose, – sakė tyrimo bendraautorius dr. Marco Sacchi. – Todėl jie buvo linkę nekreipti dėmesio į kvantinius efektus DNR. Manome, kad savo tyrimu įrodėme, jog šios prielaidos nepasitvirtino.“
