কোয়ান্টাম প্রভাব DNA অস্থির করতে সাহায্য করে

কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি ডিএনএ-তে অস্থিরতা তৈরিতে এখন পর্যন্ত একটি অপ্রত্যাশিত ভূমিকা পালন করে - তথাকথিত "জীবনের অণু" যা সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর সেলুলার প্রক্রিয়াগুলির জন্য নির্দেশ প্রদান করে। এই উপসংহার, যুক্তরাজ্যের সারে বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের কাজের উপর ভিত্তি করে, দীর্ঘকাল ধরে প্রচলিত বিশ্বাসের বিরুদ্ধে যায় যে কোষের ভিজা, উষ্ণ পরিবেশে কোয়ান্টাম আচরণ প্রাসঙ্গিক নয় এবং জেনেটিক মিউটেশনের মডেলগুলির জন্য সুদূরপ্রসারী পরিণতি হতে পারে। .

ডিএনএর বিখ্যাত ডাবল হেলিক্সের দুটি স্ট্র্যান্ড বন্ধন দ্বারা একত্রে সংযুক্ত থাকে যা হাইড্রোজেন পরমাণুর (প্রোটন) মধ্যে চারটি ঘাঁটিতে তৈরি হয় - গুয়ানিন (জি), সাইটোসিন (সি), অ্যাডেনিন (এ) এবং থাইমিন (টি) - যা প্রতিটি তৈরি করে স্ট্র্যান্ড সাধারণত, A সবসময় T এর সাথে বন্ধন করে এবং C সবসময় G এর সাথে বন্ধন করে। যাইহোক, যদি স্ট্র্যান্ডের মধ্যে বন্ধন পৃষ্ঠের আকৃতি কখনো সামান্য পরিবর্তিত হয়, তাহলে ভুল ভিত্তিগুলি সংযুক্ত হয়ে যেতে পারে, যা DNA-এর তথাকথিত টাটোমেরিক ফর্ম তৈরি করতে পারে যা নেতৃত্ব দিতে পারে। স্থিতিশীল জেনেটিক মিউটেশন বা এমনকি ক্যান্সার।

এই প্রভাবটি 1952 সালে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল, যখন জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক রোজালিন্ড ফ্র্যাঙ্কলিন এবং মরিস উইলকিন্স দ্বারা ডিএনএর হেলিকাল গঠন উন্মোচনের জন্য কাজ করেছিলেন। যাইহোক, এটি শুধুমাত্র এখন যে এই ডিএনএ বন্ড পরিবর্তন প্রক্রিয়া সঠিকভাবে পরিমাপ করা হয়েছে, এবং এর কোয়ান্টাম উপাদান বোঝা গেছে।

ডিএনএ হাইড্রোজেন বন্ড বরাবর প্রোটন স্থানান্তর

তাদের কাজে, লুই স্লোকম্ব, মার্কো সাচ্চি, জিম আল-খালিলি এবং সহকর্মীরা অত্যাধুনিক কম্পিউটার মডেল ব্যবহার করে দেখান যে ডিএনএ বন্ড পরিবর্তন প্রোটনের হাইড্রোজেন বন্ড বরাবর স্থানান্তর করার ক্ষমতা থেকে আসে যা GC বেসগুলির মধ্যে গঠন করে। প্রোটনগুলি যখন ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের একপাশ থেকে অন্য দিকে ঝাপ দেয়, তখন একটি অসামঞ্জস্য দেখা দেয় যদি এই হপগুলির মধ্যে একটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ক্লিভ হওয়ার ঠিক আগে ঘটে বা "আনজিপ" হয়, যে প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে এটি নিজেই অনুলিপি করে।

ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলির সাথে প্রোটনগুলিকে কী করে তোলে তা পিন করার জন্য, গবেষকরা একটি উন্মুক্ত কোয়ান্টাম সিস্টেম পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন। তারা আবিষ্কার করেছে যে স্ট্র্যান্ডগুলি বরাবর লাফানোর পরিবর্তে, প্রোটনগুলি আসলে তাদের মধ্য দিয়ে কোয়ান্টাম টানেলিং করছে। তারা আরও দেখেছে যে টানেলিং রেট এত দ্রুত যে সিস্টেমটি দ্রুত তাপীয় ভারসাম্যে পৌঁছায়, যার অর্থ জৈবিক টাইমস্কেলে টোটোমারের জনসংখ্যা স্থির থাকে।

কোয়ান্টাম প্রভাব ব্যাপার

এখন অবধি, এটি মনে করা হয়েছিল যে এই জাতীয় কোনও কোয়ান্টাম আচরণ কোষের অভ্যন্তরে বিরাজমান কোলাহলপূর্ণ পরিস্থিতিতে দ্রুত ধুয়ে ফেলা উচিত এবং এইভাবে কোনও শারীরবৃত্তীয় ভূমিকা পালন করবে না। যাইহোক, স্লোকম্ব ব্যাখ্যা করেছেন যে ডিএনএ সিস্টেম হাইড্রোজেন বন্ড বিন্যাসের প্রতি এতই সংবেদনশীল যে কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি গুরুত্বপূর্ণ। প্রকৃতপক্ষে, এমনকি কয়েকটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ক্ষুদ্র পুনর্বিন্যাসও ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেলে ডিএনএ কীভাবে প্রতিলিপি করে তা প্রভাবিত করতে পারে।

"বিষয়টি অধ্যয়নের জন্য উত্তেজনাপূর্ণ কারণ এতে বিজ্ঞানের বিভিন্ন অঞ্চল থেকে কৌশল এবং ধারণার সমন্বয় জড়িত," স্লোকম্ব বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "সাধারণত, এগুলি একমত নয় এবং সিস্টেমটিকে সঠিকভাবে মডেল করার জন্য আমাদের প্রয়োজন হয়। সিস্টেমগুলিকে মডেল করার জন্য আমাদের রসায়ন এবং পদার্থবিদ্যা উভয়েরই জ্ঞান প্রয়োজন এবং এর সাথে আমাদের জীববিজ্ঞান, ডিএনএ কীভাবে প্রতিলিপি হয় এবং কখন এটি মেলে না তার প্রভাব সম্পর্কে জানতে হবে।"

গবেষকরা, যারা তাদের কাজ রিপোর্ট প্রকৃতি যোগাযোগ, আশা প্রকাশ করুন যে তাদের অধ্যয়ন এই বিষয়ে "অনেকের মধ্যে প্রথম"। "আমাদের সবচেয়ে বেশি আগ্রহের বিষয়," স্লোকম্ব যোগ করে, "ডিএনএ ক্লিভিং এর সঠিক মুহুর্তে কি ঘটে এবং কিভাবে এই মিথস্ক্রিয়াটির টাইমস্কেল হাইড্রোজেন স্থানান্তরের দ্রুত সময়ের সাথে ইন্টারপ্লে করে।"

অন্যান্য প্রশ্নগুলির মধ্যে রয়েছে যে DNA-এর বিকল্প ফর্মগুলির পরিবর্তে ATGC ঘাঁটিগুলি ব্যবহার করে কিছু বিবর্তনীয় সুবিধা পাওয়া যায়, যেহেতু আগেরগুলি তুলনামূলকভাবে অস্থির। আরেকটি হল এই অস্থিরতা কি মিউটেশনের দিকে নিয়ে যায়, এইভাবে বিবর্তনের প্রক্রিয়াকে চালিত করে। "এই ধরনের ত্রুটিগুলি ধরার জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা কোন ডিএনএ মেরামতের পথ আছে কিনা তা বোঝা আকর্ষণীয় হবে," স্লোকম্বে উপসংহারে বলেছেন।

পোস্টটি কোয়ান্টাম প্রভাব DNA অস্থির করতে সাহায্য করে প্রথম দেখা ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

• Coinsmart. ইউরোপের সেরা বিটকয়েন এবং ক্রিপ্টো এক্সচেঞ্জ।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. বিনামূল্যে এক্সেস.
• ক্রিপ্টোহক। Altcoin রাডার। বিনামূল্যে ট্রায়াল.
• সূত্র: https://physicsworld.com/a/quantum-effects-help-make-dna-unstable/