As enzimas podem ser a chave para entender como o DNA sofre mutação, de acordo com uma nova pesquisa de biólogos quânticos da Universidade de Sydney.

O estudo, publicado na revista Nature Communications, descobriu que as enzimas podem criar flutuações quânticas no DNA que podem levar a mutações. Esta descoberta pode ajudar a explicar como o cancro e outras doenças genéticas se desenvolvem.

O DNA é a molécula que armazena informações genéticas nas células. É composto por uma dupla hélice de nucleotídeos, que são os blocos de construção do DNA. Cada nucleotídeo contém uma base nitrogenada, uma molécula de açúcar e uma molécula de fosfato.

Quando o DNA é replicado, as duas fitas da hélice se separam e cada fita serve como modelo para a síntese de uma nova fita. Este processo é realizado por enzimas chamadas DNA polimerases.

As DNA polimerases são incrivelmente precisas, mas ocasionalmente podem cometer erros. Esses erros podem levar a mutações, que são alterações na sequência do DNA. As mutações podem ter vários efeitos, desde causar doenças genéticas até fornecer matéria-prima para a evolução.

O novo estudo descobriu que as DNA polimerases podem criar flutuações quânticas no DNA que podem levar a mutações. As flutuações quânticas são pequenas flutuações na energia de um sistema. São causadas pelo princípio da incerteza, que afirma que é impossível conhecer simultaneamente a posição e o momento de uma partícula.

No caso do DNA, as flutuações quânticas podem fazer com que as bases nitrogenadas de um nucleotídeo mudem de uma posição para outra. Isto pode alterar o significado da sequência de DNA e levar a uma mutação.

Os pesquisadores descobriram que a taxa de flutuações quânticas no DNA é afetada pela temperatura e pela presença de enzimas. As enzimas podem aumentar a taxa de flutuações quânticas, criando um ambiente que conduz à formação de estados quânticos.

Esta descoberta pode ajudar a explicar como o cancro e outras doenças genéticas se desenvolvem. As células cancerosas geralmente apresentam mutações em genes que controlam o crescimento e a divisão celular. Essas mutações podem ser causadas por flutuações quânticas no DNA que são facilitadas por enzimas.

O novo estudo fornece uma nova maneira de entender como o DNA sofre mutação. Isto poderia levar ao desenvolvimento de novos medicamentos e tratamentos para doenças genéticas.