Найден биологический внутренний компас

Ученые обнаружили белок, который назвали биологическим компасом. Это ответ на вопрос, как ориентируются животные и птицы, почему навигация помогает им без приборов перемещаться на большие расстояния и не теряться. Сначала белковый биокомпас был обнаружен у плодовых мушек, потом его нашли у других существ, с его помощью птицы, насекомые и животные, все обитатели земли, включая человека, могут ощущать магнитные поля. Возможно, этот белок отвечает и за управление развитием клеток.

Исследование провела группа китайских ученых под руководством Се Циня в Пекинском университете. Многие ученые из других стран сомневаются в открытии. По словам Питера Хора, биохимика из Университета Оксфорда, команда Сео не доказала, что молекула белка ведет себя внутри живых клеток, как биологический комплекс и не объяснила, как она чувствует магнитные поля.

Чувствительность организмов к магнитным полям

Многие живые организмы используют магнитное поле, для навигации, но молекулярный механизм того, как ориентируются животные и птицы не был обнаружен. Многие ученые указывали на чувствительные к магнитному полю белки криптохромы. Исследования показывали, что плодовые мушки лишенные этого белка теряют способность ориентироваться по магнитному полю. Но по словам Се, криптохромы не могут выступать в качестве компаса так, как не чувствуют полярность магнитного поля (север, юг).

Другие ученые предполагали, что животные могут определять магнитные поля с помощью минералов на основе железа, оксид железа был обнаружен в клювах почтовых голубей. Однако исследования показали, что он не влияет на навигацию голубя.

Се утверждает, что она нашел в организме дрозофил белок, которые связывает железо и взаимодействует с криптохомами. Он известен, как CG8198, связывается с железом и серой, участвует в формировании циркадных ритмов. Когда CG8198 объединяется с наружным слоем криптохомов, он образует «наноиглу», которая крутится вокруг ядра.

Под электронным микроскопом команде Се удалось наблюдать, как эти «наноиглы» двигаются при воздействии слабого магнитного поля так же, как и стрелки компаса. Се дал CG8198 новое название: «МАГР» (магнитный рецептор).

Перспективы открытия

Это открытие поможет ученым разобраться, со способностью клеток взаимодействовать с магнитными полями и понять, как животные ориентируются в пространстве. За последнее десятилетие уже удалось обнаружить светочувствительную способность некоторых нейронов, и научились манипулировать ими с помощью введения волоконно-оптического кабеля. Но с помощью магнитных поле исследователи смогут воздействовать на поведение клеток без введения в ткани дополнительных инструментов.

Доктор Джан Шэн-Цзя из университета Цинхуа уже опубликовал работу, где продемонстрировал возможности воздействия на биологических компас червей. Се работает над возможностью манипулировать большими молекулами с помощью магнитных полей. Однако голоса скептиков не смолкают.

По мнению Питера Хора такое маленькое количество железа не может откликаться на изменение магнитного поля в естественной среде, и сомневается что МАГР вообще обладает магнитными свойствами. Однако Се собирается продолжать работу, и испытать, как деактивация гена МАГР повлияет на поведение животных.

Майкл Винкльхофер, специалист из университета Людвига Максимилиана в Мюнхене в Германии говорит, что планирует провести серию экспериментов, чтобы подтвердить или опровергнуть выводы команды Се. Если результаты совпадут, то открытие китайских учены серьезно продвинет науку в понимании основных принципов молекулярной магниторецепции.