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动物能辨方向源于磁感应蛋白(MagR)

作者:佚名 2015-11-18 浏览: 3,261 评论:0

摘要: 北京大学生命科学学院膜生物学国家重点实验室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17日在线发表在英国自然出版集团的学术...

北京大学生命科学学院膜生物学国家重点实验室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17日在线发表在英国自然出版集团的学术期刊《自然·材料》上。

果蝇

在自然界,许多动物物种都有感知地球磁场的能力。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。

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。