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动物能辨方向源于磁感应蛋白
责任编辑:自科学网        添加时间:2015-12-30 
 
        蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到惭愧,不过当有人试着把磁铁放在旁边干扰时,它们搭建的蜂巢立马变成东倒西歪的“豆腐渣”。
 
        一只信鸽,即使你把它带到千里之外的陌生的地方,它也能把信带回家。但当科学家在鸽子头颈部人为地附加一个额外的磁场后,鸽子就会迷失方向。
 
        形态丑陋的裸鼹鼠终年生活在黑暗的地下,没有视力,但却总能打造出南北朝向的地下通道。
 
        在自然界,许多动物物种都有感知磁场的能力。它们能感知磁场的方向、强度或者倾斜度,并且把此类信息作为导航线索。虽然早前已经存在多个生物化学模型可以解释动物这样的能力,但是科学家对这些能力背后潜在的生物学机制并不清楚。
 
        北京大学生命科学学院谢灿研究员及其研究团队,通过对果蝇基因组实验,发现了一种蛋白质复合体,可以在磁场中定位方向,并在多个动物物种中找到了这种蛋白基因。研究人员将其命名为磁感应蛋白(MagR)。相关论文在线发表在英国自然出版集团的学术期刊《自然-材料》上。
 
        有人评论,这是一个“诺奖级别的发现”,这种蛋白“或将揭开被称为生物‘第六感’的磁觉之谜”。
 
        谢灿及其研究团队通过用假定的生物标准筛选果蝇基因组,发现了一种像聚合物的蛋白质——磁感应蛋白。这种蛋白质会和光敏隐花色素蛋白(简称Cry)的组成部分结合在一起,自发地和外部磁场对齐。研究人员通过生物化学和生物物理的方法发现,缺少光敏隐花色素蛋白的果蝇并不具有对磁场感应的能力。这表明光敏隐花色素蛋白是使果蝇产生磁感应能力的必要条件,然而理论上只有光敏印花色素蛋白又不能形成“指南针”的作用。因此研究人员认为是磁感应蛋白与光敏印花色素蛋白相结合才使动物对地磁场具有感知能力。
 
        研究人员发现磁感应蛋白与光敏隐花色素蛋白复合体(MagR/Cry)稳定地存在于鸽子、蝴蝶、大鼠、鲸鱼和人类体内。研究人员表示,该蛋白质复合体感知磁场的机制尚不清楚,但是发现这样如同指南针一般的蛋白质复合体,使得磁感应蛋白在未来利用磁场调控生物过程方面拥有广阔的应用前景。
 
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