探索「第六感」之謎:北大發現磁感應蛋白

  研究人員表示,該蛋白質復合體感知磁場的機制尚不清楚,但是發現這樣如同指南針一般的蛋白質復合體,使得磁感應蛋白在未來利用磁場調控生物過程方面擁有廣闊的應用前景。

  自然界中有些生物,像是天生自帶指南針屬性,可以長途跋涉不迷路,如鳥類遷徙。科學家們認為,生物之所以具有神奇的“方向感”,原因在於它們有被稱為“第六感”的磁覺:即利用地磁場準確尋找正確的方向。

火烈鳥遷徙

  據媒體報道北京大學生命科學學院膜生物學國家重點實驗室謝燦研究員及其研究團隊,通過對果蠅基因組實驗,發現了一種蛋白質復合體,可以在磁場中定位方向,並在多個動物物種中找到了這種蛋白基因。

遷徙的鳥

  研究人員將其命名為磁感應蛋白(MagR)。相關論文17日在線發表在英國自然出版集團的學術期刊《自然·材料》上。

  在自然界,許多動物物種都有感知地球磁場的能力。它們能感知磁場的方向、強度或者傾斜度,並且把此類信息作為導航線索。雖然早前已經存在多個生物化學模型可以解釋動物這樣的能力,但是科學家對這些能力背後潛在的生物學機制並不清楚。

  謝燦及其研究團隊通過用假定的生物標準篩選果蠅基因組,發現了一種像聚合物的蛋白質——磁感應蛋白。這種蛋白質會和光敏隱花色素蛋白(簡稱Cry)的組成部分結合在一起,自發地和外部磁場對齊。

  研究人員通過生物化學和生物物理的方法發現,缺少光敏隱花色素蛋白的果蠅並不具有對磁場感應的能力。這表明光敏隱花色素蛋白是使果蠅產生磁感應能力的必要條件,然而理論上只有光敏印花色素蛋白又不能形成“指南針”的作用。

兩隻在樹枝上的鴿子

  因此研究人員認為是磁感應蛋白與光敏印花色素蛋白相結合才使動物對地磁場具有感知能力。

  研究人員發現磁感應蛋白與光敏隱花色素蛋白復合體(MagR/Cry)穩定地存在於鴿子、蝴蝶、大鼠、鯨魚和人類體內。

躍出水面的鯨魚

  研究人員表示,該蛋白質復合體感知磁場的機制尚不清楚,但是發現這樣如同指南針一般的蛋白質復合體,使得磁感應蛋白在未來利用磁場調控生物過程方面擁有廣闊的應用前景。




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