Fyzmatik | Fyzikální model vysvětlil DNA

Fyzikální modely úspěšně pronikají i do nefyzikálních vědeckých disciplin.Spolupráce mezi fyziky a biology se stále více prohlubuje i v takovém oboru jako je genetika. DNA je nukleonová kyselina, která je nositelkou genetické informace všech organismů s výjimkou některých nebuněčných, kde má tuto úlohu RNA, a určitým způsobem plánuje život jednotlivce. Potřebuje ale proteiny, které plán přečtou a organismus podle něj vybudují. Mechanismus tohoto biologického procesu byl stále záhadou a tak přišel na řadu fyzikální model.

Podle francouzských fyziků se proteiny pohybují kolem dvojité šroubovice DNA v důsledku elektrické přitažlivosti. Proteiny mají totiž kladný náboj a DNA má záporný náboj. A je až neuvěřitelné, že proteiny se umí navázat k přesně správnému úseku dlouhé a stočené DNA a mohou tak přenášet kopii genetické informace.

Vysvětlení přineslo až fyzikální zobecnění. V počítačové simulaci představoval molekulu DNA dlouhý válec, proteiny buď koule, válce nebo krychle a válce, které měly na jedné straně drážku. První tři tvary vyhovovaly modelu elektrických přitažlivých sil a pouze v případě válce a drážkou začal být protein ve vzdálenosti 0,75 nm od DNA odpuzován. Tato odpudivá síla vzniká v roztoku, ve kterém se biologické objekty pohybují. Jakmile se nežádoucí protein blíží k DNA, shromáždí se v důsledku osmózy kolem proteinu více vody. Když se vyrovnají elektrické síly přitažlivosti a tlaku vody, protein putuje dál kolem šroubovice až najde to správné místo kam patří. A tak vlastně docela prostý fyzikální model dokázal zjednodušit záhadu přenosu genetické informace.