El análisis teórico de los enlaces dentro del ADN sugiere que los efectos cuánticos en el ADN pueden producir muchas más mutaciones de lo que se pensaba anteriormente. Esto fue informado por un grupo de trabajo dirigido por Louie Slocombe de la Universidad de Surrey basado en un modelo mecánico cuantitativo del par de bases unido a citosina guanina. Hasta ahora, la mayoría de los expertos suponían que los efectos cuánticos desempeñan un papel insignificante en la célula. Sin embargo, como informó el grupo en Communication Physics, el efecto de túnel hace que sea más probable una forma alternativa de este par de bases con enlace variable, conocida como tautómero. Bajo ciertas condiciones, el par de bases apretado cambia la secuencia genética en ese punto, por lo que el efecto cuantitativo hace que las mutaciones sean más comunes. El equipo escribe que el hallazgo podría tener consecuencias de gran alcance para los modelos actuales de mutación genética.
El hecho de que los pares de bases puedan teóricamente formar motivos tetoamericanos con enlaces dispuestos diferencialmente se conoce desde que se descifró la estructura del ADN. Se forma cuando los protones del enlace de hidrógeno cambian al compañero de enlace opuesto. El ADN es muy sensible a la posición de los protones durante su replicación. Una vez que se forma el tautómero del par de bases, la citosina no se une a la nueva guanina, sino que se une a la adenina debido a los enlaces reorganizados. Esto crea un auge en el hilo recién formado.
Se ha descrito teóricamente el hecho de que el efecto túnel puede dar lugar a pares de bases estrechos. Sin embargo, dada la corta vida útil de tales estados cuánticos, anteriormente era poco probable que los efectos cuánticos fueran relevantes para la biología. Por lo tanto, se asumió que los tautómeros regresan a su forma normal demasiado rápido para sobrevivir durante los períodos de replicación del ADN. Sin embargo, Slocombe y su equipo argumentan que la velocidad de los procesos cuánticos es exactamente lo que hace que la parrilla sea relevante.
Según su análisis, el proceso de la mecánica cuántica es tan rápido que se alcanza el equilibrio térmico donde aproximadamente uno de cada 5.000 pares de bases está presente en forma de refinamiento. Esto está muy por encima de la tasa de mutación promedio en el genoma humano, que contiene alrededor de 25 nuevas mutaciones por mil millones de pares de bases en cada generación. Por esta razón, los expertos sospechan que la inestabilidad de la mecánica cuántica del ADN es de gran importancia para la tasa de mutación.
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