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SpanishPrimeira observação direta de como as células reagem a um campo magnético
Cientistas no Japão observaram pela primeira vez como as células vivas aparecem Campos magnéticos reagir. Sua pesquisa pode ser crucial para entender como os animais, de pássaros a borboletas, usam o campo magnético da Terra para navegar. Também pode ser possível descobrir se campos eletromagnéticos fracos podem afetar nossa saúde.
Muitas espécies animais têm a capacidade de Magnetorecepção, para perceber o campo magnético da Terra. Eles os usam para navegar pelo planeta, especialmente caminhadas de longa distância. No entanto, os mecanismos por trás do "sexto sentido" magnético são mal compreendidos. Cientistas japoneses da Universidade de Tóquio deram um passo em direção a uma melhor compreensão da recepção magnética. Em seu laboratório, eles observaram como células vivas e não geneticamente modificadas reagem a campos magnéticos. Os resultados estavam no jornal Proceedings, da Academia Nacional de Ciências liberado. O trabalho dos pesquisadores pode nos ajudar a entender como os animais usam campos magnéticos para navegação e se esses campos podem afetar a saúde humana.
Fonte da imagem: www.u-tokyo.ac.jp/content/400152121.jpg
Magnetorecepção em células vivas
Os cientistas há muito suspeitam que o campo magnético da Terra pode afetar o comportamento animal. Eles foram estimulados pela simples observação de que um ímã pode atrair ou repelir elétrons. Isso, por sua vez, permite concluir que os campos magnéticos podem influenciar as reações químicas nas células.
Quando certas moléculas são excitadas com luz, um elétron pode pular de uma para a outra e formar duas moléculas com um único elétron, uma chamada Par radical. Os elétrons individuais podem existir em um de dois estados, que diferem em seu spin. Quando os radicais têm o mesmo spin, suas reações químicas subsequentes são lentas, enquanto os pares de radicais com spins opostos podem reagir mais rapidamente. Os campos magnéticos podem influenciar o spin dos elétrons e, portanto, influenciar diretamente as reações químicas com pares de radicais.
Nos últimos anos, os cientistas identificaram várias proteínas que Criptocromos para ser nomeado. Estes são fotorreceptores sensíveis à luz azul encontrados em plantas e animais. Eles também são sensíveis a campos magnéticos.
Em experimentos anteriores, os cientistas observaram que a manipulação genética de Criptocromos em moscas-das-frutas e baratas, o magnético "sexto sentidoOutros estudos mostraram que a navegação geomagnética em pássaros e outros animais é induzida pela luz necessária para a formação dos radicais mencionados acima. Mas ninguém ainda mediu as reações químicas dentro de uma célula viva que estão diretamente envolvidas na mudança devido a uma mudança magnética campo.
Autofluorescência celular
Woodward e seus colegas trabalharam com células HeLa, uma linha celular derivada de células de câncer cervical comumente usada em laboratórios de pesquisa. Os cientistas estavam particularmente interessados nas pessoas presentes neles Subunidades de criptocromo, chamada de flavina, que apresenta fluorescência natural quando exposta à luz azul.
Os flavinas são normalmente usados pelas células para detectar a luz, mas também fornecem uma maneira fantástica para os cientistas fazerem isso Magnetorecepção investigar. Isso porque várias condições podem afetar a quantidade de luz que eles emitem, incluindo campos magnéticos. Quando a luz incide sobre uma flavina, a flavina emite sua própria luz ou produz pares radicais. A fluorescência depende da rapidez com que os pares de radicais reagem.
A equipe da Universidade de Tóquio esperava observar a magnetoecepção biológica observando a autofluorescência das células quando um campo magnético artificial fosse adicionado ao ambiente.
De acordo com os autores do estudo, a autofluorescência é comum nas células. Ao Flavina autofluorescência Para isolar, os pesquisadores usaram lasers para iluminar as células com luz de um comprimento de onda específico e, em seguida, mediram os comprimentos de onda da luz emitida pelas células para garantir que correspondia aos valores característicos da autofluorescência da flavina.
Experimentos
As células foram irradiadas com luz azul por cerca de 40 segundos. Os pesquisadores irradiaram as células com um campo magnético a cada quatro segundos e mediram as mudanças na intensidade da fluorescência. A análise dos dados visuais das experiências mostrou que a fluorescência das células diminuiu cerca de 3,5 por cento cada vez que o campo magnético passou pelas células.