近日刊載一項來(lái)自北京大學(xué)課題組的突破性成果。此項研究發(fā)現了一個(gè)全新的磁受體蛋白(MagR),科學(xué)家認為,這有望揭開(kāi)被稱(chēng)為生物“第六感”的磁覺(jué)之謎,并推動(dòng)生物磁感受能力研究領(lǐng)域的發(fā)展。
人們平時(shí)去一陌生場(chǎng)所,通常需要手機導航來(lái)幫忙。而自然界中有些生物,卻像是天生就自帶指南針屬性,可以長(cháng)途跋涉不迷路,例如帝王蝶、鮭魚(yú)、龍蝦、海龜、遷徙的鳥(niǎo)類(lèi)等。還有一些生物會(huì )按照地球磁場(chǎng)的方向筑巢、打洞或睡眠,如指南白蟻、鼴鼠等。因而,科學(xué)家認為,生物之所以具有這種神奇的“方向感”,原因之一在于其感覺(jué)系統存在被稱(chēng)為“第六感”的磁覺(jué)——即生物利用地磁場(chǎng)準確尋找正確方向。
記者從北京大學(xué)定量生物學(xué)中心獲悉,經(jīng)長(cháng)期深入研究,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的謝燦課題組近期在生物感磁研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。課題組首先提出了一個(gè)基于蛋白質(zhì)的生物指南針模型。該模型認為,存在一個(gè)鐵結合蛋白作為磁感應受體,該蛋白通過(guò)線(xiàn)性多聚化組裝,形成了一個(gè)棒狀的蛋白質(zhì)復合物,就像一個(gè)小磁棒一樣有南北極。在這一模型理論框架下,課題組通過(guò)計算生物學(xué)預測、果蠅的全基因組搜索和蛋白質(zhì)相互作用實(shí)驗發(fā)現了一個(gè)全新的磁受體蛋白,命名為MagR。
生物物理學(xué)和物理學(xué)實(shí)驗證明,MagR蛋白復合物具有很明顯的內稟磁矩,能通過(guò)磁場(chǎng)在實(shí)驗室富集和純化得到。課題組不僅從物理性質(zhì)上測量了該蛋白在溶液狀態(tài)下的磁性特征,還通過(guò)電鏡觀(guān)察到MagR蛋白質(zhì)復合物能感應到微弱的地球磁場(chǎng),并沿著(zhù)地球磁場(chǎng)排列。MagR介導動(dòng)物對磁場(chǎng)的感知有可能是構成動(dòng)物遷徙和生物導航的基礎。
據悉,這一系列的實(shí)驗初步確認并首次建立了基于MagR蛋白生物指南針感磁機理。課題組專(zhuān)家認為,MagR磁受體蛋白的發(fā)現或將掀起生物感磁研究的新一波熱潮,推動(dòng)生物磁感受能力研究進(jìn)展。