Da Wired.it :
Una nuova ricerca dimostra che la meccanica quantistica gioca un ruolo anche nei processi biologici e può causare mutazioni spontanee nel dna. Lo studio su Physical Chemistry Chemical Physics
Sembrerebbe, a primo impatto, un binomio assai bizzarro, quello tra la fisica quantistica e la biologia. Eppure, è ormai da tempo che la cosiddetta biologia quantistica, un campo della scienza in cui operano fisici, biochimici e biologi molecolari, tenta di capire se il mondo subatomico della meccanica quantistica abbia un ruolo anche nella biologia, nelle cellule viventi. E oggi, a compiere un passo in questa direzione è un nuovo studio dei ricercatori del Leverhulme Quantum Biology Doctoral Training Center dell’Università del Surrey, che ha mostrato come la fisica quantistica possa causare mutazioni spontanee nel nostro dna. Lo studio è stato appena pubblicato su Physical Chemistry Chemical Physics.
Per giungere a questa conclusione, il team si è servito di simulazioni al computer e innovativi metodi quanto-meccanici, in grado di determinare il ruolo svolto da un fenomeno quantistico, l’effetto tunnel, che comporta la scomparsa di una particella quantistica in una precisa posizione e la ricomparsa della stessa nelle vicinanze, nelle mutazioni spontanee del dna. Dalle sperimentazioni, i ricercatori hanno scoperto che gli atomi di idrogeno, il collante che tiene insieme i due filamenti della doppia elica di dna, possono, in determinate condizioni, comportarsi come onde che possono esistere in più posizioni contemporaneamente, grazie appunto all’effetto tunnel.
Ciò fa sì che questi atomi possono trovarsi occasionalmente sul filamento di dna sbagliato, portando quindi alla comparsa di mutazioni. Sebbene queste abbiano una durata estremamente breve, ipotizzano i ricercatori, potrebbero in alcuni casi sopravvivere al processo di replicazione del dna all’interno delle cellule, ed avere potenzialmente conseguenze anche sulla salute. “Molti hanno a lungo sospettato che il mondo quantistico, che è strano, contro-intuitivo e allo stesso tempo meraviglioso, abbia un ruolo nella biologia”, commenta Marco Sacchi, autore dello studio. “Sebbene l’idea che qualcosa possa essere presente in due posti contemporaneamente potrebbe essere assurda per molti di noi, accade sempre nel mondo quantistico e il nostro studio conferma che l’effetto tunnel avviene anche nel dna”.
Come raccontano i ricercatori, questo è un piccolo passo e siamo solo all’inizio di una miriade di scoperte nel mondo della biologia quantistica. “C’è ancora una lunga ed entusiasmante strada davanti a noi per capire come funzionano i processi biologici a livello subatomico, ma il nostro studio, così come molti altri negli ultimi anni, hanno confermato che la meccanica quantistica svolge un ruolo”, conclude il co-autore Louie Slocombe. “In futuro, speriamo di riuscire a studiare come i tautomeri prodotti dall’effetto tunnel possono propagarsi e generare mutazioni genetiche”.
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