Digital Tlami Tank (TDT)

Unua rekta observado de kiel ĉeloj reagas al magneta kampo

Sciencistoj en Japanio unuafoje observis, kiel aperas vivaj ĉeloj Magnetaj kampoj reagi. Via esplorado povus esti crucial por kompreni kiel bestoj, de birdoj ĝis papilioj, uzas la magnetan kampon de la Tero por navigi. Eble ankaŭ eblas ekscii, ĉu malfortaj elektromagnetaj kampoj povas influi nian sanon.

Multaj bestospecioj havas la kapablon Magnetoreception, do por percepti la teran magnetan kampon. Ili uzas ilin por navigi la planedon, precipe longdistancajn migradojn. Tamen la mekanismoj malantaŭ la magneta "sesa senco" estas malbone komprenataj. Japanaj sciencistoj de la Universitato de Tokio faris paŝon al pli bona kompreno de magneta ricevo. En sia laboratorio ili observis, kiel vivaj ne-genetike modifitaj ĉeloj reagas al magnetaj kampoj. La rezultoj estis en la ĵurnalo Proceedings de la Nacia Akademio de Sciencoj liberigita. La laboro de esploristoj povas helpi nin kompreni kiel bestoj uzas magnetajn kampojn por navigado kaj ĉu tiaj kampoj povas influi homan sanon.

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


Magnetorecepcion en vivantaj ĉeloj

Sciencistoj delonge suspektas, ke la magneta kampo de la Tero povus influi la konduton de bestoj. Ilin stimulis la simpla konstato, ke magneto povas allogi aŭ forpuŝi elektronojn. Ĉi tio siavice permesas la konkludon, ke magnetaj kampoj povas influi kemiajn reagojn en ĉeloj.

Kiam iuj molekuloj ekscitiĝas per lumo, elektrono povas salti de unu al la alia kaj formi du molekulojn kun unuopaj elektronoj, tiel nomata Radikala paro. La unuopaj elektronoj povas ekzisti en unu el du statoj, kiuj malsamas laŭ sia spino. Kiam la radikaluloj havas la saman spinon, iliaj postaj kemiaj reakcioj estas malrapidaj, dum paroj de radikaluloj kun kontraŭaj spinoj povas reagi pli rapide. Magnetaj kampoj povas influi la spinon de elektronoj kaj tiel rekte influi kemiajn reakciojn kun radikalaj paroj.

En la pasintaj jaroj, sciencistoj identigis plurajn proteinojn, kiuj Kriptokromoj esti nomata. Ĉi tiuj estas blua lumo sentemaj fotoreceptoroj trovitaj en plantoj kaj bestoj. Ili ankaŭ estas sentemaj al magnetaj kampoj.



En antaŭaj eksperimentoj, sciencistoj observis, ke genetika manipulado de Kriptokromoj ĉe fruktmuŝoj kaj blatoj la magneta "sesa sencoAliaj studoj montris, ke geomagneta navigado ĉe birdoj kaj aliaj bestoj estas induktita de lumo necesa por la formado de la supre menciitaj radikaloj.Sed neniu ankoraŭ mezuris la kemiajn reagojn ene de viva ĉelo, kiuj rekte implikas ŝanĝon pro magneta magneto. kampo.

Ĉela aŭtofluoresko

Woodward kaj kolegoj laboris kun ĉeloj HeLa, ĉela kancero de cervika kancero, kutime uzita en esploraj laboratorioj. La sciencistoj aparte interesiĝis pri la ĉeestantoj en ili Kriptokromaj subunuoj, nomata flavino, kiu nature fluas kiam elmetita al blua lumo.
Flavinoj estas kutime uzataj de ĉeloj por detekti lumon, sed ili ankaŭ provizis mirindan manieron por sciencistoj fari tion Magnetoreception esplori. Tio estas ĉar diversaj kondiĉoj povas influi la kvanton de lumo, kiun ili elsendas, inkluzive de magnetaj kampoj. Kiam lumo falas sur flavinon, la flavino elsendas sian propran lumon aŭ produktas radikalajn parojn. La fluoreskeco dependas de kiom rapide reagas la radikalaj paroj.

La teamo de la Universitato de Tokio esperis observi biologian magnetorecepcion observante la aŭtofluoreskon de ĉeloj kiam artefarita magneta kampo aldoniĝis al ilia medio.

Laŭ la aŭtoroj de la studo, aŭtofluoresko oftas en ĉeloj. Al la Flavin-aŭtofluoresko Por izoli, la esploristoj uzis laserojn por lumigi ĉelojn per lumo de specifa ondolongo, kaj tiam mezuris la ondolongojn de la lumo elsendita de la ĉeloj por certigi, ke ĝi kongruas kun la karakterizaj valoroj de flavina aŭtofluoresko.

Eksperimentoj

La ĉeloj estis surradiitaj per blua lumo dum ĉirkaŭ 40 sekundoj. La esploristoj surradiis la ĉelojn per magneta kampo ĉiun kvaran sekundon kaj mezuris la ŝanĝojn en fluoreska intenseco. Analizo de la vidaj datumoj de la eksperimentoj montris, ke la fluoreskeco de la ĉeloj malpliigis ĉirkaŭ 3,5 procentojn ĉiufoje kiam la magneta kampo trapasis la ĉelojn.