Ressonância mecânica em cromossomas humanos

Abstract

Desencadear um fenómeno de ressonância mecânica em cromossomas poderá resultar na sua destruição e comprometer a sobrevivência celular. Criou-se um modelo virtual de braços de cromossomas: um cone excêntrico com características próprias de cada braço. Utilizando simulações computacionais (COMSOL Multiphysics 4.4®), chegou-se à frequência natural em dois modos de vibração de vários cromossomas. A diferença média entre as várias frequências obtidas foi de cerca de 2 kHz em ambos modos de vibração, sendo necessário adicionar 100 000 pares de bases ou aumentar 1 nm para que haja variação de 1 Hz na frequência natural. Conclui-se que modificando a massa e o comprimento dos braços dos cromossomas de forma significativa, produz-se uma alteração na frequência de ressonância. Isto poderá conduzir ao desenvolvimento de uma terapia que destrua seletivamente cromossomas.

Producing a mechanical resonance phenomenon in chromosomes could lead to its destruction. A virtual model of chromosome arms was created: eccentric cone with characteristics specific for each arm. Using virtual simulations (COMSOL Multiphysics 4.4®), natural frequency was found for various chromosomes, in two modes of vibrations. The mean difference between those frequencies was about 2 kHz in both vibration modes. It was necessary to add 100,000 base pairs or increase 1 nm in chromosomes arm to get a change of 1 Hz in natural frequency. Therefore, changing mass and length of chromosome’s arm, in a significant manner, will produce a change in its resonant frequency. This could lead to a new therapy which destroys chromosomes selectively.