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SpanishPrima osservazione diretta di come le cellule reagiscono a un campo magnetico
Scienziati in Giappone hanno osservato per la prima volta come appaiono le cellule viventi Campi magnetici reagire. La tua ricerca potrebbe rivelarsi cruciale per capire come gli animali, dagli uccelli alle farfalle, usano il campo magnetico terrestre per navigare. Potrebbe anche essere possibile scoprire se deboli campi elettromagnetici possono influire sulla nostra salute.
Molte specie animali hanno la capacità di farlo Magnetorecezione, in modo da percepire il campo magnetico terrestre. Li usano per navigare nel pianeta, in particolare per le escursioni a lunga distanza. Tuttavia, i meccanismi alla base del "sesto senso" magnetico sono poco conosciuti. Gli scienziati giapponesi dell'Università di Tokyo hanno compiuto un passo verso una migliore comprensione della ricezione magnetica. Nel loro laboratorio, hanno osservato come le cellule viventi e non geneticamente modificate reagiscono ai campi magnetici. I risultati erano sulla rivista Atti della National Academy of Sciences rilasciato. Il lavoro dei ricercatori può aiutarci a capire come gli animali utilizzano i campi magnetici per la navigazione e se tali campi possono influire sulla salute umana.
Fonte immagine: www.u-tokyo.ac.jp/content/400152121.jpg
Magnetorecezione nelle cellule viventi
Gli scienziati sospettano da tempo che il campo magnetico terrestre possa influenzare il comportamento degli animali. Sono stati stimolati dalla semplice osservazione che un magnete può attrarre o respingere gli elettroni. Ciò a sua volta consente di concludere che i campi magnetici possono influenzare le reazioni chimiche nelle cellule.
Quando certe molecole sono eccitate dalla luce, un elettrone può saltare da una all'altra e formare due molecole con singoli elettroni, un cosiddetto Coppia radicale. I singoli elettroni possono esistere in uno di due stati, che differiscono per il loro spin. Quando i radicali hanno lo stesso spin, le loro successive reazioni chimiche sono lente, mentre le coppie di radicali con spin opposti possono reagire più velocemente. I campi magnetici possono influenzare lo spin degli elettroni e quindi influenzare direttamente le reazioni chimiche con le coppie di radicali.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno identificato diverse proteine che Cryptocromes essere nominato. Questi sono fotorecettori sensibili alla luce blu presenti sia nelle piante che negli animali. Sono anche sensibili ai campi magnetici.
In esperimenti precedenti, gli scienziati hanno osservato che la manipolazione genetica di Cryptocromes nei moscerini della frutta e negli scarafaggi il magnetico "sesto sensoAltri studi hanno dimostrato che la navigazione geomagnetica negli uccelli e in altri animali è indotta dalla luce necessaria per la formazione dei radicali sopra menzionati. Ma nessuno ha ancora misurato le reazioni chimiche all'interno di una cellula vivente che sono direttamente coinvolte nel cambiamento dovuto a un campo.
Autofluorescenza cellulare
Woodward e colleghi hanno lavorato con cellule HeLa, una linea cellulare derivata da cellule di cancro cervicale comunemente utilizzata nei laboratori di ricerca. Gli scienziati erano particolarmente interessati a quelli presenti in loro Sottounità Cryptochrome, chiamata flavina, che emette naturalmente fluorescenza se esposta alla luce blu.
Le flavine sono normalmente utilizzate dalle cellule per rilevare la luce, ma hanno anche fornito agli scienziati un modo fantastico per farlo Magnetorecezione investigare. Questo perché varie condizioni possono influenzare la quantità di luce che emettono, inclusi i campi magnetici. Quando la luce cade su una flavina, la flavina emette la propria luce o produce coppie radicali. La fluorescenza dipende dalla rapidità con cui reagiscono le coppie di radicali.
Il team dell'Università di Tokyo sperava di osservare la magnetoricezione biologica osservando l'autofluorescenza delle cellule quando un campo magnetico artificiale veniva aggiunto al loro ambiente.
Secondo gli autori dello studio, l'autofluorescenza è comune nelle cellule. Al Autofluorescenza della flavina Per isolare, i ricercatori hanno utilizzato i laser per illuminare le cellule con luce di una lunghezza d'onda specifica, quindi hanno misurato le lunghezze d'onda della luce emessa dalle cellule per garantire che corrispondesse ai valori caratteristici dell'autofluorescenza della flavina.
Esperimenti
Le cellule sono state irradiate con luce blu per circa 40 secondi. I ricercatori hanno irradiato le cellule con un campo magnetico ogni quattro secondi e hanno misurato i cambiamenti nell'intensità della fluorescenza. L'analisi dei dati visivi degli esperimenti ha mostrato che la fluorescenza delle cellule diminuiva di circa il 3,5 percento ogni volta che il campo magnetico passava attraverso le cellule.