DNA’nın Gizli Zar Atışı: Kuantum Tünelleme Mutasyonları Fısıldıyor mu?

DNA’nın Gizli Zar Atışı: Kuantum Tünelleme Mutasyonları Fısıldıyor mu?

Bir atom altı parçacığın, aşamayacağı kadar yüksek görünen bir enerji engelinin öbür tarafında belirmesi kulağa bilimkurgu gibi gelir. Kuantum tünelleme tam olarak budur: Klasik fiziğin duvar dediği şey, kuantum dünyasında mutlak bir hapishane değildir. Parçacıklar dalga benzeri özellikleri nedeniyle engelin içinden geçme olasılığı taşır. Bu olasılık çoğu zaman küçük olsa da biyoloji, küçük ihtimalleri milyarlarca yıl boyunca sabırla biriktiren olağanüstü bir laboratuvardır.

Mikroskobik sıçrama, makroskobik sonuç

DNA’nın iki zincirini bir arada tutan hidrojen bağlarında protonlar bulunur. Bu protonlar, belirli koşullarda bir atomdan diğerine klasik anlamda tırmanarak değil, kuantum tünelleme yoluyla geçebilir. Böyle bir geçiş, baz çiftlerinin geçici biçimde farklı kimyasal formlara dönüşmesine neden olabilir. Örneğin bir bazın nadir görülen tautomerik biçimi ortaya çıktığında, DNA eşleşme kuralları anlık olarak şaşabilir. Hücre bölünmesi tam bu sırada gerçekleşirse, yanlış nükleotid yerleştirilebilir; hata onarılmazsa mutasyon kalıcı hale gelebilir.