Ученые Дальневосточного федерального университета и Объединенного института ядерных исследований смоделировали физические условия, при которых в живой клетке может происходить мгновенная и безошибочная передача генетической информации по квантовому каналу. Результаты опубликованы в журнале BioSystems. Исследование показывает, что передача информации в биологических системах может быть основана на процессе, подобном квантовой телепортации.

При транскрипции – переписывании информации с ДНК на матричную РНК – могут возникать ошибки, а сам оригинал ДНК может повреждаться. Такие повреждения и ошибки, закрепляясь в виде мутаций, способны приводить к серьезным проблемам со здоровьем. Ученые рассмотрели процесс на примере гена TP53, который защищает клетку от злокачественного перерождения.

«В тот момент, когда фермент РНК-полимераза «расстегивает» двойную спираль ДНК, на одной из цепей собирается комплементарная цепь мРНК. Именно в этот момент обе цепи находятся в непосредственном контакте, что создает условия для квантового взаимодействия между ними», – рассказал один из авторов работы Сергей Ширмовский.

По его словам, если в молекуле ДНК может реализовываться передача информации по квантовому каналу, то она становится не просто банком данных, а квантовым вычислительным устройством. Такое устройство способно параллельно обрабатывать информацию о метаболизме, внешних полях и повреждениях, выдавая единое решение о судьбе клетки: делиться, дифференцироваться или самоуничтожиться.

Квантовое запутывание в системе ДНК-мРНК и в биологических системах пока является теоретическим предсказанием. Для его проверки требуются сложные эксперименты высочайшей точности.