Kwantowy trik natury. Odkryto, jak enzymy wykorzystują fizykę kwantową do kontroli wolnych rodników!
Naukowcy z University of British Columbia Okanagan dokonali odkrycia, które może zrewolucjonizować naszą wiedzę o biologii molekularnej. Nowe badanie sugeruje, że enzymy – mikroskopijne maszyny odpowiedzialne za tysiące reakcji w naszym ciele – wykorzystują zjawiska kwantowe, by kontrolować wolne rodniki. Choć brzmi to jak fabuła z filmu science fiction, mowa o realnych siłach fizycznych, które mają znaczący wpływ na zdrowie i życie organizmów.
Centralną rolę w badaniu odegrał enzym viperin, aktywowany w odpowiedzi immunologicznej na obecność wirusów. Naukowcy odkryli, że enzym ten potrafi nie tylko wytwarzać niezwykle reaktywne cząsteczki, ale też skutecznie je kontrolować. Kluczem do tego procesu są kwantowe interakcje kulombowskie – subtelne, ale precyzyjne oddziaływania między naładowanymi cząstkami, wcześniej nieobserwowane w kontekście enzymów rodnikowych.
Wolne rodniki znane są ze swojej niestabilności i skłonności do powodowania uszkodzeń komórek, co wiąże się z takimi chorobami jak rak czy schorzenia neurodegeneracyjne. Tymczasem badanie pokazuje, że organizm potrafi zapanować nad tą chaotyczną energią, wykorzystując prawa fizyki kwantowej. To zupełnie nowy sposób patrzenia na biologiczne reakcje – jako kontrolowane i celowe procesy wspierane przez mikroskopijne siły natury.
Zastosowanie modelowania komputerowego pozwoliło zespołowi badaczy podejrzeć, jak dokładnie działa viperin. Okazało się, że enzym potrafi „przytrzymać” wolne rodniki w miejscu, blokując ich destrukcyjne działanie. To pierwszy dowód na istnienie kwantowego efektu coulomba w biokatalizie, który może być – jak twierdzą naukowcy – uniwersalnym mechanizmem wykorzystywanym przez inne enzymy z tej samej grupy.
Wnioski płynące z badań są przełomowe. Jeśli dalsze analizy potwierdzą powszechność tych zjawisk, może to otworzyć drogę do tworzenia precyzyjniejszych leków, nowych rodzajów enzymów, a nawet zaawansowanych katalizatorów przemysłowych. To pokazuje, że granica między fizyką kwantową a biologią nie tylko się zaciera, ale może być kluczem do przyszłych innowacji.
Źródło: Kampus Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Okanagan
Czytaj też: NASA wypuszcza edukacyjną grę karcianą o… chmurach! Zaskakująca zabawa trafi do setek bibliotek!
Grafika tytułowa: ThisisEngineering / Unsplash
