Digital THink Tank (DTT)

Prima observare directă a modului în care reacționează celulele la un câmp magnetic

Oamenii de știință din Japonia au observat pentru prima dată cum apar celulele vii Campuri magnetice reacţiona. Cercetarea dvs. s-ar putea dovedi crucială în înțelegerea modului în care animalele, de la păsări la fluturi, folosesc câmpul magnetic al Pământului pentru a naviga. De asemenea, poate fi posibil să aflăm dacă câmpurile electromagnetice slabe ne pot afecta sănătatea.

Multe specii de animale au capacitatea de a Magnetorecepția, deci pentru a percepe câmpul magnetic al pământului. Le folosesc pentru a naviga pe planetă, în special pentru drumeții pe distanțe lungi. Cu toate acestea, mecanismele din spatele „al șaselea simț” magnetic sunt slab înțelese. Oamenii de știință japonezi de la Universitatea din Tokyo au făcut un pas către o mai bună înțelegere a recepției magnetice. În laboratorul lor, au observat cum reacționează celulele vii, nemodificate genetic la câmpurile magnetice. Rezultatele au fost în jurnal Proceedings al Academiei Nationale de Stiinte eliberată. Munca cercetătorilor ne poate ajuta să înțelegem modul în care animalele folosesc câmpuri magnetice pentru navigație și dacă astfel de câmpuri pot afecta sănătatea umană.

Sursa imaginii: www.u-tokyo.ac.jp/content/400152121.jpg


Magnetorecepția în celulele vii

Oamenii de știință au suspectat mult timp că câmpul magnetic al Pământului ar putea afecta comportamentul animalelor. Ele au fost stimulate de simpla observație că un magnet poate atrage sau respinge electronii. La rândul său, aceasta permite concluzia că câmpurile magnetice pot influența reacțiile chimice din celule.

Când anumite molecule sunt excitate de lumină, un electron poate sări de la una la cealaltă și poate forma două molecule cu singuri electroni, așa-numitul Pereche radicală. Electronii individuali pot exista într-una din cele două stări, care diferă prin rotire. Când radicalii au aceeași rotire, reacțiile lor chimice ulterioare sunt lente, în timp ce perechile de radicali cu rotiri opuse pot reacționa mai repede. Câmpurile magnetice pot influența rotirea electronilor și astfel influențează în mod direct reacțiile chimice cu perechi de radicali.

În ultimii ani, oamenii de știință au identificat mai multe proteine ​​care Criptocromii a fi numit. Aceștia sunt fotoreceptori sensibili la lumină albastră care se găsesc atât la plante, cât și la animale. De asemenea, sunt sensibili la câmpurile magnetice.



În experimentele anterioare, oamenii de știință au observat că manipularea genetică a Criptocromii în muște de fructe și gândaci magnetice "al șaselea simțAlte studii au arătat că navigația geomagnetică la păsări și alte animale este indusă de lumina care este necesară pentru formarea radicalilor menționați mai sus, dar nimeni nu a măsurat reacțiile chimice din interiorul unei celule vii care sunt direct implicate modificări datorate unui câmp magnetic .

Autofluorescența celulară

Woodward și colegii săi au lucrat cu celulele HeLa, o linie de celule derivate din celule de cancer de col uterin utilizate în mod obișnuit în laboratoarele de cercetare. Oamenii de știință au fost deosebit de interesați de cei prezenți în ei Subunități criptocrome, numită flavină, care fluoresc în mod natural atunci când este expusă la lumina albastră.
Flavinele sunt utilizate în mod normal de celule pentru a detecta lumina, dar au oferit, de asemenea, o modalitate fantastică pentru oamenii de știință de a face acest lucru Magnetorecepția a investiga. Acest lucru se datorează faptului că diferite condiții pot afecta cantitatea de lumină pe care o emit, inclusiv câmpurile magnetice. Când lumina cade pe o flavină, flavina emite propria lumină sau produce perechi de radicali. Fluorescența depinde de cât de repede reacționează perechile de radicali.

Echipa de la Universitatea din Tokyo a sperat să observe magnetorecepția biologică prin observarea autofluorescenței celulelor atunci când un câmp magnetic artificial a fost adăugat în mediul lor.

Potrivit autorilor studiului, autofluorescența este frecventă în celule. Pentru Flavin autofluorescență Pentru a izola, cercetătorii au folosit lasere pentru a ilumina celulele cu lumină de o anumită lungime de undă și apoi au măsurat lungimile de undă ale luminii emise de celule pentru a se asigura că se potrivește cu valorile caracteristice ale autofluorescenței flavinei.

Experiment

Celulele au fost iradiate cu lumină albastră timp de aproximativ 40 de secunde. Cercetătorii au iradiat celulele cu un câmp magnetic la fiecare patru secunde și au măsurat modificările intensității fluorescenței. Analiza datelor vizuale din experimente a arătat că fluorescența celulelor a scăzut cu aproximativ 3,5 la sută de fiecare dată când câmpul magnetic a trecut prin celule.