「温度は、生命に影響を与える最も重要な環境要因の1つです」と、メリーランド大学の物理学の教授であるジョン・トナーの共著者は述べています。 「タンパク質の構造と機能から生物全体の挙動まで、あらゆる影響を与える可能性があります。」
新しいモデルでは、生物の量子プロセスと古典的なプロセスの両方に対する温度の影響を考慮しています。量子プロセスは、個々の原子と分子のレベルで発生するものであり、古典的なプロセスは、細胞や組織の挙動など、より大きなスケールで発生するものです。
「量子と古典的なアプローチを組み合わせることで、温度が生命にどのように影響するかをより完全に把握することができます」とトナーは言いました。
このモデルは、メリーランド大学とカリフォルニア大学バークレー校のトナーと彼の同僚によって開発されました。研究者は、このモデルを使用して、温度が細菌の成長にどのように影響するかを研究しました。彼らは、モデルが異なる温度で細菌の成長率を正確に予測していることを発見しました。
研究者はまた、モデルを使用して、温度が酵素の活性にどのように影響するかを研究しました。酵素は、生物の化学反応を触媒するタンパク質です。研究者は、このモデルが異なる温度で酵素の活性を正確に予測することを発見しました。
この新しいモデルは、植物の成長、動物の行動、人間の健康に対する温度の影響など、広範囲の生物学的プロセスを研究するために使用できます。このモデルは、温度感受性タンパク質を標的とする新薬や治療法を設計するためにも使用できます。
「私たちのモデルは、温度が生命にどのように影響するかを理解するための新しいフレームワークを提供します」とトナーは言いました。 「このフレームワークは、幅広い生物学的プロセスを研究している科学者に役立つと考えています。」
