Quantum mechanics : क्वांटम मेकॅनिक्स सांगू शकतात डीएनएचे बदल

author img

By

Published : May 9, 2022, 12:48 PM IST

Quantum mechanics

अत्याधुनिक कॉम्प्युटर मॉडेलिंगचा वापर करून, सरे विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञांच्या टीमने क्वांटम जगात नियमांमुळे अनेक चुका होऊ शकतात. नेचर कम्युनिकेशन फिजिक्स ( Nature Communications Physics) या जर्नलमध्ये हे निष्कर्ष प्रकाशित झाले आहेत.

वॉशिंग्टन : डीएनए आश्चर्यकारक प्रतिकृती बनवते. मात्र, त्या चुकांपासून रोगप्रतिकारक आणि उत्परिवर्तन होऊ शकते. अत्याधुनिक कॉम्प्युटर मॉडेलिंगचा वापर करून, सरे विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञांच्या टीमने क्वांटम जगात नियमांमुळे अनेक चुका होऊ शकतात. नेचर कम्युनिकेशन फिजिक्स ( Nature Communications Physics) या जर्नलमध्ये हे निष्कर्ष प्रकाशित झाले आहेत.

प्रसिद्ध DNA दुहेरी हेलिक्सचे दोन पट्टे प्रोटॉन कणांनी एकमेकांशी जोडलेले आहेत. - हायड्रोजनच्या अणूंचे केंद्रक - जे बेस नावाच्या रेणूंना एकत्र जोडतात. हे तथाकथित हायड्रोजन बंध हे वळण घेतलेल्या शिडीच्या पट्ट्यांसारखे आहेत जे 1952 मध्ये जेम्स वॉटसन आणि फ्रान्सिस क्रिक यांनी रोझालिंड फ्रँकलिन आणि मॉरिस विल्किन्स यांच्या कार्यावर आधारित शोधलेल्या दुहेरी हेलिक्स रचना बनवतात.

सरे विद्यापीठाचा संशोधन

सामान्यतः, हे डीएनए बेस एकमेकांशी कसे जोडतात यावरील कठोर नियमांचे पालन करतात. कारण ते A नेहमी T आणि C ला नेहमी G ला जोडतात. हे कठोर जोड रेणूंच्या आकाराद्वारे निर्धारित केले जाते. जिगसॉमधील तुकड्यांसारखे एकत्र बसवतात. हायड्रोजन बाँडचे स्वरूप थोडेसे बदलले, तर यामुळे जोडणीचा नियम मोडू शकतो, ज्यामुळे चुकीचे तळ जोडले जातात आणि त्यामुळे उत्परिवर्तन होते.

क्वांटम बायोलॉजीच्या रोमांचक नवीन क्षेत्रात सरेच्या संशोधन कार्यक्रमाचा ( Surrey's research programme ) एक भाग असलेल्या टीमने सांगितले की, डीएनए स्ट्रँड्समधील बंधांमध्ये हा बदल याच विचार केला होता. प्रोटॉन त्यांच्या नेहमीच्या जागेवरून उर्जेचे स्थानात बदल करू शकतात.कॉपी करण्याच्या प्रक्रियेच्या पहिल्या पायरीमध्ये दोन स्ट्रँड्स अनझिप होण्यापूर्वी हे घडल्यास प्रतिकृती यंत्रातून जाऊ शकते. यामुळे DNA जुळत नाही आणि संभाव्यतः उत्परिवर्तन होते.

हेही वाचा - Google adds : गुगल अॅड करणार आपल्या सर्चमध्ये बदल; वैयक्तिक माहिती हटवणार

प्रोटॉन्सचा केला अभ्यास

लेव्हरहुल्मे क्वांटम बायोलॉजी डॉक्टरल ट्रेनिंग सेंटरमधील सरे टीमने डीएनए स्ट्रँड्सच्या दरम्यान प्रोटॉन्सचा अभ्यास केला. त्यांनी भौतिक यंत्रणा निर्धारित करण्यासाठी ओपन क्वांटम सिस्टम वापरली. टनलिंग नावाच्या सुप्रसिद्ध परंतु जवळजवळ जादुई क्वांटम मेकॅनिझमचे आभार आहे. भक्कम भिंतीवरून जाणाऱ्या फॅन्टमसारखेच आहे. सजीव पेशीच्या उबदार, ओल्या आणि गुंतागुंतीच्या वातावरणात असे क्वांटम वर्तन घडू शकत नाही. ऑस्ट्रियन भौतिकशास्त्रज्ञ एर्विन श्रोडिंगर यांनी त्यांच्या 1944 च्या पुस्तकात जीवन काय आहे? क्वांटम मेकॅनिक्स जिवंत प्रणालींमध्ये भूमिका बजावू शकतात.

स्थानिक सेल्युलर वातावरणामुळे प्रोटॉन, जे पसरलेल्या लाटांसारखे वागतात. ऊर्जेच्या अडथळ्याद्वारे थर्मली सक्रिय होतात. हे प्रोटॉन हे दोन स्ट्रँड्समध्ये सतत आणि अतिशय वेगाने पुढे-मागे बोगदे करतात. नंतर, जेव्हा डीएनए त्याच्या वेगळ्या पट्ट्यांमध्ये जोडला जातो, तेव्हा काही प्रोटॉन चुकीच्या बाजूला पकडले जातात.. डॉ. लुई स्लोकॉम्बे म्हणतात की, डीएनएमधील प्रोटॉन डीएनएमधील हायड्रोजन बंधांच्या बाजूने बोगदा करू शकतात आणि अनुवांशिक माहिती एन्कोड करणारे तळ सुधारू शकतात. सुधारित तळांना "टॉटोमर" म्हणतात आणि ते टिकून राहू शकतात. डीएनए क्लीवेज आणि प्रतिकृती प्रक्रिया, ज्यामुळे "ट्रान्सक्रिप्शन एरर" किंवा उत्परिवर्तन होते.

हेही वाचा - पृथ्वीवरील मानवी मोहीमेसाठी सौर ऊर्जेचा वापर; संशोधकांचा दावा

ETV Bharat Logo

Copyright © 2024 Ushodaya Enterprises Pvt. Ltd., All Rights Reserved.