Методи за определяне на магнитното поле са много разнообразни в различни живи същества - (. Cm magnetosome) от клетъчни органели magnetosomes в бактериите да магнетит-съдържащи структури в горната част на човката на птицата. И преди известно време започна енергично изучава друг тип magnetoreception - химикал. Същността му е, както следва.
Нека си представим, че имаме два близко разположени молекули (или две части от една и съща молекула) AB. По някаква причина (например, когато са изложени на светлина с определена дължина на вълната), A губи един електрон, и тя пада на Б. Получаваме две несвоен електрони (едната - оставаща в А, а вторият - на pereprygnuvshy B), чийто гръб са се противоположно насочено (↑ ↓) или еднопосочен (↑↑). Всяка въртене поражда някои магнитен момент и, следователно, съдбата на получените молекули зависи от магнитното поле. В зависимост от своята сила и посока или ще възстанови оригиналната структура AB, или там "magnitoretseptivnaya" сигнал форма на C. Това ще доведе до форма на сигнала на някои пътища, които са "информирани" на клетката (и след него, и тялото) за това, което магнитно поле в даден момент. Реакциите от този тип се наричат "пара радикални реакции."
За сложен комбинация AB, използван в тази схематично описание на реакцията, тя крие много добре известен протеин, наречен криптохромните (вж. Също криптохромните), който е известен с участието си в регулацията на циркадните ритми при животни и растения. (Между другото, криптохромните съществуване - на основата на растителни чувствителност към синя светлина - първият заподозрян Чарлз Дарвин). Има два вида на този протеин. Криптохромните първи тип се намира само в безгръбначни и регулира циркадните ритми на светлина-зависим начин; криптохромните втори тип е характерно за гръбначни и безгръбначни, и очевидно регулира циркадните ритми svetonezavisimo.
Получих доста данни, че и двата вида криптохромните предоставят магнитно чувство на някои животински видове. Така например, е видно, че на Drosophila, който бил "изключено", характерни за първия тип са криптохромните губят магнитно чувство; ако ги принуди отново да изразят своята собствена криптохромните първи тип (или дори криптохромните втори тип пеперуда монарх, който в продължение на плодовите мушици не е характерно), те отново станат чувствителни към магнитното поле.
Мъжът в ретината също криптохромните втория тип, но до този момент не е изследван, независимо дали той е способен да посредничеството на магнитното чувството, или не. За да проверите това, изследователи от Университета на Масачузетс Medical School, проведени серия от експерименти, в които, направени с плодови мушици, продуциращи човешки криптохромните CRY1 и наблюдаваха как това ще се отрази на способността на мухи за определяне на магнитното поле.
За включване и изключване на експресията на различни гени в Drosophila, има забележителна техника, наречена GAL4 / UAS. По този метод на експресията на гена се появява само, ако едно тяло Mushino две половини експресионна система - GAL4 транскрипционен активатор и UAS промотор част. В същото GAL4 не присъства в цялото тяло, но само в строго определени райони. Например, в този случай е свързан с гена на GAL4 Timeless (ВММ), който се експресира само в неврони, предоставяща циркадните ритми.
При хората, има два подвида криптохромните втори тип - hCRY1 и hCRY2. При тези проучвания, проучване само hCRY2, тъй като то се изразява в много по-големи количества, отколкото hCRY1 (и следователно, най-вероятно, е много по-важно за предвидените магнитни сетивата).
Разследване на магнитното смисъл на Drosophila усъвършенства в предишни експерименти. За тази мухи тече в Т-образен лабиринт в един от клоновете на което магнитното поле е много по-силен от другия. В тази "магнитна" втулка се поставя разтвор на захар, която е много любители на плодове муха. Ако мухи са с магнитен смисъл в "наивен", необучен държавата, те ще избегнат магнитното ръкава, а през целия живот - напротив, се стремим към него, защото там те са били в очакване на подкрепления. Ако мухи не са с магнитен смисъл, те ще бъдат почти равномерно разпръснат между двете ръкавите. Чрез преброяване на броя на мухите в единия, а другата ръка на лабиринта, е необходимо за изчисляване на индекса на магнитен предпочитание ръкав с формула (РМ - 0,5) / 0,5, където PM - е съотношението на мухи в магнитно рамо лабиринт.
Учените провеждат експерименти в Т-лабиринт с мухи следните четири направления:
1. див тип (Мушин, тази линия се нарича кантона-S).
2. Мухите криптохромните изключени, което отново принудени да изразят своята "родния" криптохромните Drosophila използване GAL4 / UAS (Tim-GAL4 / UAS-dcry).
3. излита с криптохромните, които принудени да изразят чрез GAL4 / UAS човешки криптохромните hCRY2 (ВММ-GAL4 / UAS-hCRY2).
4. И накрая излита с криптохромните, която не е била, за да се върне (UAS-hCRY / +).
И така се оказа, че човешкото криптохромните позволява мухите да усещат магнитното поле е почти толкова добър, колкото дома им, Флай, криптохромните.
От криптохромните - флавопротеин е чувствителен към синя светлина, а след това на следващия експеримент, учените решили да проверят дали мухи изчезват за човешкото криптохромните магнитен чувството, ако ги тестваме в отсъствието на синя светлина. С други думи, на светлината зависими magnetoreception условие човешки криптохромните, или не?
Изследователите тествани с човешките криптохромните мухи в различни условия: при пълно осветление светлинен спектър; осветление със светлина с дължина на вълната 500 нм и осветление светлина с дължина на вълната над 400 нм (флавин показва чувствителност към светлината с дължина на вълната 450 нм). Резултатите показват, че най-малко в Drosophila медиирана човешки криптохромните magnetoreception зависи от синя светлина.
Признаване на човешкото криптохромните магнитно поле зависи от синята светлина. Когато осветление светлина, в които не син компонент (> 500 пМ), се открива не на магнитното поле. Пълен спектър - пълна гама. Образът на статията в процес на обсъждане в природата Communications
Получените от опитите резултати показват, че човешки криптохромните може да осигури magnetoreception. Въпреки това, ако тя осигурява това е всъщност един човек или не, това е, дали един човек е чувствителен към магнитното поле - това е все още отворен въпрос. Тема изисква по-нататъшно разследване, и, вероятно, като се има предвид чувствителността на човешкото криптохромните, трябва да се фокусира върху влиянието на магнитното смисъл на зрението, отколкото не-визуални ефекти на магнитното поле.
Свързани статии