A biologia quântica é um campo emergente da ciência, estabelecido na década de 1920, que verifica 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.

Em um artigo de pesquisa publicado pela revista Físico Química Física Química , uma equipe do Leverhulme Quantum Biology Doctoral Training Center de Surrey usou simulações de computador de última geração e métodos de mecânica quântica para determinar o papel do tunelamento de prótons, um fenômeno puramente quântico, atua em mutações espontâneas dentro do DNA.

O tunelamento de prótons envolve o desaparecimento espontâneo de um próton de um local e o reaparecimento do mesmo próton nas proximidades.

A equipe de pesquisa descobriu que átomos de hidrogênio, que são muito leves, fornecem as ligações que mantêm as duas fitas da dupla hélice do DNA juntas e podem, sob certas condições, se comportam como ondas espalhadas que podem existir em vários locais ao mesmo tempo, graças ao tunelamento de prótons. Isso faz com que esses átomos sejam ocasionalmente encontrados na fita errada de DNA, levando a mutações.

Embora a vida dessas mutações seja curta, a equipe de Surrey revelou que eles ainda podem sobreviver ao mecanismo de replicação do DNA dentro das células e podem ter consequências para a saúde.

Dr. Marco Sacchi, o líder do projeto e bolsista de pesquisa da Royal Society University na Universidade de Surrey, disse:"Muitos suspeitam há muito tempo que o mundo quântico - o que é estranho, contra-intuitivo e maravilhoso - desempenha um papel na vida como a conhecemos. Embora a ideia de que algo pode estar presente em dois lugares ao mesmo tempo possa ser absurda para muitos de nós, isso acontece o tempo todo no mundo quântico, e nosso estudo confirma que o tunelamento quântico também ocorre no DNA em temperatura ambiente. "

Louie Slocombe, um Ph.D. estudante do Centro de Treinamento Doutoral Leverhulme Quantum Biology 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 inúmeros outros nos últimos anos - confirmou que a mecânica quântica está em jogo. No futuro, esperamos investigar como os tautômeros produzidos por tunelamento quântico podem se propagar e gerar mutações genéticas. "