Kudüs İbrani Üniversitesinden Prof. Yossi Paltiel’in liderliğindeki bir araştırma ekibi; HUJI, Weizmann Enstitüsü ve IST Avusturya’dan gruplarla birlikte, nükleer spinin biyolojik süreçler üzerindeki etkisini ortaya çıkaran yeni bir çalışma yayınladı. Bu keşif, uzun süredir kabul edilen varsayımları sorguluyor ve biyoteknoloji ile kuantum biyolojisinde heyecan verici ilerlemeler için olanaklar sağlıyor.
Bilim insanları uzun süredir nükleer spinin biyolojik süreçler üzerinde bir etkisinin olmadığına inanmışlardır. Ancak, son zamanlardaki araştırmalar bazı izotopların nükleer spinlerinden dolayı farklı davrandıklarını göstermiştir. Ekip, kararlı oksijen izotopları (16O, 17O, 18O) üzerinde yoğunlaşmış ve nükleer spinin özellikle kiral ortamlardaki oksijen dinamiğini önemli ölçüde etkilediğini, özellikle de taşınımında etkili olduğunu bulmuştur.
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayınlanan bulgular, kontrollü izotop ayrımı için potansiyel etkilere sahiptir ve nükleer manyetik rezonans (NMR) teknolojisinde devrim yaratabilir.
Baş Araştırmacı Prof. Paltiel, bu bulguların önemi hakkında heyecanını dile getirdi ve şunları söyledi: “Araştırmamız, nükleer spinin biyolojik süreçlerde hayati bir rol oynadığını göstermektedir. Bu da spinin manipülasyonunun biyoteknoloji ve kuantum biyolojisinde çığır açıcı uygulamalara yol açabileceğine işaret etmektedir. Bu potansiyel olarak izotopik fraksiyonlama süreçlerini devrimleştirebilir ve NMR gibi alanlarda yeni olanaklar açabilir.”
Hikayenin Ayrıntıları
Araştırmacılar, canlıların içindeki minik parçacıkların “garip” davranışlarını incelemiş ve kuantum etkilerinin bazı yerlerde biyolojik süreçleri değiştirdiği bulmuştur. Örneğin, kuşların navigasyonunu inceleyen araştırmalar, bazı kuşların uzun yolculuklarında yollarını bulmalarına yardımcı olan kuantum etkilerini göstermiştir. Bitkilerde, güneş ışığını verimli bir şekilde enerji için kullanma üzerinde kuantum etkileri rol oynamaktadır.
Parçacıkların küçük dünyası ile canlılar arasındaki bu bağlantı muhtemelen milyarlarca yıl öncesine, yaşamın başladığı ve kiralite adı verilen özel bir şekle sahip moleküllerin ortaya çıktığı zamana kadar uzanıyor. Kiralite önemlidir çünkü sadece doğru şekle sahip moleküller canlılarda ihtiyaç duydukları işleri yapabilirler.
Kiralite ve kuantum mekaniği arasındaki bağlantı, küçük bir manyetik özellik gibi olan “spin “de bulundu. Kiral moleküller, spinlerine bağlı olarak parçacıklarla farklı şekilde etkileşime girebilir ve İndüklenmiş Kiral Spin Seçiciliği (CISS) adı verilen bir şey yaratır.
Bilim insanları, spinin kiral molekülleri içeren biyolojik süreçlerdeki elektronlar gibi küçük parçacıkları etkilediğini keşfettiler. Spin’in iyonlar ve biyolojik taşımacılığın temelini oluşturan moleküller gibi daha büyük parçacıkları da etkileyip etkilemediğini görmek istediler. Böylece, farklı spinlere sahip su parçacıklarıyla deneyler yaptılar. Sonuçlar, spinin suyun hücrelerde nasıl davrandığını etkilediğini, farklı hızlarda girdiğini ve kiral moleküller söz konusu olduğunda benzersiz bir şekilde tepki verdiğini gösterdi.
Bu çalışma, biyolojik süreçlerde spinin önemini vurgulamaktadır. Spini anlamak ve kontrol etmek canlıların nasıl çalıştığı konusunda büyük bir etkiye sahip olabilir. Ayrıca tıbbi görüntülemeyi iyileştirmeye ve hastalıkları tedavi etmek için yeni yollar inşa etmek için yardımcı olabilir.
Araştırma, İbrani Üniversitesi Uygulamalı Fizik Bölümü tarafından yönetilen çalışma ile İbrani Yer Bilimleri ve Yaşam Bilimleri Enstitüsü ve Weizmann Enstitüsü de dahil olmak üzere çeşitli kurumlardan bilim insanları arasında ortak bir çabaya dayanıyor. [1]New study uncover nuclear spin’s impact on biological processes[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | New study uncover nuclear spin’s impact on biological processes |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
