Descoperirea influenței genetice ciudate a anghilelor electrice

Cercetătorii de la Universitatea Nagoya au descoperit că anghilele electrice, capabile să genereze până la 860 de volți, pot induce modificări genetice în organismele din apropiere printr-un proces similar electroporării. Credit: SciTechDaily.com

Anghilele electrice pot modifica în mod natural genetica organismelor din apropiere, o descoperire făcută anterior Universitatea Nagoya Cercetătorii subliniază rolul electricității naturale în schimbările genetice.

Anghila electrică este cea mai mare creatură generatoare de energie de pe Pământ. Poate elibera până la 860 de volți, ceea ce este suficient pentru a alimenta mașina. Într-un studiu recent, un grup de cercetare de la Universitatea Nagoya din Japonia a descoperit că anghilele electrice pot emite suficientă electricitate pentru a modifica genetic larvele de pești tineri. Ei și-au publicat descoperirile în jurnalul științific PeerJ – Viață și mediu.

Înțelegerea naturii prin electroporație

Descoperirile cercetătorilor se adaugă la ceea ce știm despre electroporație, o tehnică de livrare a genelor. Electroporația folosește un câmp electric pentru a crea pori temporari în membrana celulară. Acest lucru permite moleculelor, de ex ADN Sau proteine, intră în celula țintă.

Cercetătorii au descoperit că anghila electrică, cea mai mare creatură producătoare de energie de pe Pământ, poate elibera suficientă electricitate pentru a modifica genetic larvele de pești mici. Credit: Shintaro Sakaki

Grupul de cercetare a fost condus de profesorul Eiichi Hondo și profesorul asistent Atsu Iida de la Universitatea Nagoya. Ei credeau că, dacă electricitatea curge într-un râu, ar putea afecta celulele organismelor din apropiere. Celulele pot încorpora fragmente de ADN în apă, cunoscut sub numele de ADN de mediu. Pentru a testa acest lucru, ei au expus peștii mici din laboratorul lor la o soluție de ADN cu un marker care strălucea în lumină pentru a vedea dacă peștele zebra a preluat ADN-ul. Apoi au introdus o anghilă electrică și l-au făcut să muște alimentatorul pentru a descărca electricitatea.

Anghile electrice: factori naturali ai schimbării genetice

Potrivit lui Ida, electroporația este de obicei văzută ca un proces care există doar în laborator, dar nu a fost convins. „Am crezut că electroporarea ar putea apărea în natură”, a spus el. „Mi-am dat seama că anghilele electrice din râul Amazon ar putea servi ca sursă de energie, că organismele care trăiesc în zona înconjurătoare ar putea acționa ca celule primitoare și că fragmentele de ADN din mediu eliberate în apă vor deveni gene străine, provocând recombinarea genetică în organisme. ” Viața înconjurătoare datorită descărcării electrice.

ADN-ul larvelor de pește zebra (prezentat cu verde) a fost modificat de electricitatea emisă de anghilă. (Imaginile Zebrafish și imaginile GFP evidențiate sunt suprapuse). Credit: Shintaro Sakaki

Cercetătorii au descoperit că 5% dintre larve aveau semne care arată transferul de gene. „Acest lucru sugerează că descărcarea de la anghilă electrică a îmbunătățit transferul de gene în celule, chiar dacă anghila avea forme diferite de puls și tensiuni instabile în comparație cu mașinile utilizate în mod obișnuit în electroporare”, a spus Ida. „Anghilele electrice și alte organisme care generează electricitate ar putea influența modificarea genetică în natură.”

Alte studii au observat fenomene similare în câmpurile naturale, cum ar fi fulgerul, care afectează nematodele și bacteriile din sol. Ida este foarte încântată de posibilitățile de cercetare a câmpului electric în organismele vii. El crede că aceste efecte depășesc ceea ce poate înțelege înțelepciunea convențională. „Cred că încercările de a descoperi noi fenomene biologice bazate pe astfel de idei „neașteptate” și „în afara cutiei” vor lumina lumea despre complexitatea organismelor vii și vor duce la descoperiri viitoare”, a spus el.

Larvele de pește-zebră și soluția de ADN au fost plasate într-un recipient mic și plasate în interiorul rezervorului unde anghila electrică produce impulsuri electrice atunci când experimentatorul se hrănește cu el. Credit: Shintaro Sakaki

Referință: „Descărcarea organelor electrice din anghile electrice facilitează transformarea ADN-ului în larve adulte în condiții de laborator” de Shintaro Sakaki1, Ryo Ito1, Hideki Abe1, Masato Kinoshita2, Eiichi Hondo1, Atsu Iida, 4 decembrie 2023, PeerJ – Viață și mediu.
DOI: 10.7717/peerj.16596