Semua sel hidup dapat mengandung mesin molekuler dari ‘indra keenam’: ScienceAlert

Setiap hewan di Bumi mungkin menyimpan mesin molekuler untuk merasakan medan magnet, bahkan organisme yang tidak menavigasi atau bermigrasi menggunakan “indra keenam” yang misterius ini.

Ilmuwan yang meneliti lalat buah telah mengidentifikasi molekul yang ada di mana-mana di semua sel hidup yang dapat merespons kepekaan magnetik jika hadir dalam jumlah yang cukup besar atau jika molekul lain membantunya.

Temuan baru menunjukkan bahwa penerimaan magnetik bisa lebih umum di dunia hewan daripada yang pernah kita ketahui. Jika para peneliti benar, itu bisa menjadi sifat kuno yang dimiliki oleh hampir semua makhluk hidup, meskipun dengan kekuatan yang berbeda.

Ini tidak berarti bahwa semua hewan atau tumbuhan dapat merasakan dan melacak medan magnet secara efektif, tetapi ini menunjukkan bahwa semua sel hidup, termasuk sel kita sendiri.

Bagaimana kita merasakan dunia luar, dari penglihatan dan pendengaran hingga sentuhan, rasa dan bau, dipahami dengan baik. Dia berkata Ahli saraf Richard Baines dari University of Manchester.

“Tetapi sebaliknya, apa yang dapat dirasakan hewan dan bagaimana mereka merespons medan magnet masih belum diketahui. Studi ini membuat kemajuan besar dalam memahami bagaimana hewan merasakan dan merespons medan magnet luar — medan yang sangat aktif dan diperebutkan.”

daya tarik Ini mungkin terdengar ajaib bagi kita, tetapi banyak ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia lain di alam liar dapat merasakan tarikan medan magnet Bumi dan menggunakannya untuk menavigasi ruang angkasa.

Karena gaya ini pada dasarnya tidak terlihat oleh spesies kita, butuh waktu sangat lama bagi para ilmuwan untuk menyadarinya.

Hanya di tahun enam puluhan Apakah para ilmuwan telah menunjukkan bahwa bakteri dapat merasakan medan magnet dan mengorientasikan dirinya dalam kaitannya dengan medan tersebut? Pada tahun 1970-an, kami menemukan bahwa beberapa burung dan ikan mengikuti medan magnet Bumi saat bermigrasi.

Namun, hingga hari ini masih belum jelas berapa banyak hewan yang mencapai prestasi navigasi yang menakjubkan.

Pada tahun 1970-an, para ilmuwan Usul Bahwa pengertian kompas magnetik dapat mencakup pasangan radikal, yaitu partikel dengan elektron kulit terluar tidak berpasangan yang membentuk sepasang elektron terjerat yang putarannya diubah oleh medan magnet bumi.

Dua puluh dua tahun kemudian, penulis utama studi itu Penulis bersama makalah baru Usulkan molekul spesifik di mana pasangan radikal dapat terbentuk.

Molekul ini – reseptor di retina burung yang bermigrasi disebut cryptochrome – dapat merasakan cahaya dan magnet, dan tampaknya bekerja melalui keterikatan kuantum.

Pada dasarnya, ketika cryptochrome menyerap cahaya, energi melepaskan salah satu elektronnya, menyebabkannya menempati salah satu dari dua keadaan putaran, masing-masing dipengaruhi secara berbeda oleh medan geomagnetik.

Cryptochromes adalah penjelasan utama tentang bagaimana hewan merasakan medan magnet selama dua dekade, tetapi para peneliti di Universitas Manchester dan Leicester kini telah mengidentifikasi kandidat lain.

Dengan memanipulasi gen lalat buah, tim menemukan bahwa molekul yang disebut Flavin Adenine Dinucleotide (FAD), yang biasanya membentuk pasangan radikal dengan kriptokrom, sebenarnya adalah magnetoreseptor itu sendiri.

Molekul esensial ini ditemukan dalam berbagai tingkatan di semua sel, dan semakin tinggi konsentrasinya, semakin besar kemungkinan untuk mentransfer sensitivitas magnetik, bahkan tanpa adanya cryptochrome.

Pada lalat buah, misalnya, ketika FAD distimulasi oleh cahaya, ia menghasilkan sepasang elektron radikal yang merespons medan magnet.

Namun, ketika kriptokrom hidup berdampingan dengan rumpon, kepekaan sel terhadap medan magnet meningkat.

Hasilnya menunjukkan bahwa cryptochromes tidak sepenting yang kita pikirkan untuk penerimaan magnetik.

“Salah satu temuan kami yang paling mengejutkan, yang bertentangan dengan pemahaman saat ini, adalah bahwa sel terus ‘merasakan’ medan magnet ketika sebagian kecil kriptokrom hadir,” katanya. Menjelaskan Ahli saraf Universitas Manchester Adam Bradlow.

“Ini menunjukkan bahwa sel-sel dapat, setidaknya di laboratorium, merasakan medan magnet melalui cara lain.”

Temuan ini dapat membantu menjelaskan mengapa sel manusia menunjukkan kepekaan terhadap medan magnet di laboratorium. bentuk kriptokrom terdapat pada sel-sel retina menunjukkan kemampuannya untuk menerima magnetoreception pada tingkat molekuler ketika diekspresikan pada lalat buah.

Namun, ini tidak berarti manusia menggunakan fungsi ini, dan tidak ada bukti bahwa cryptochrome mengarahkan sel kita untuk berbaris di sepanjang medan magnet di laboratorium.

FAD mungkin penyebabnya.

Meskipun sel manusia menunjukkan kepekaan terhadap medan magnet Bumi, kita tidak memiliki kesadaran akan kekuatan ini. Mungkin ini karena kami tidak mendapat bantuan dari cryptochrome.

“Studi ini pada akhirnya memungkinkan kita untuk memperkirakan dengan lebih baik efek paparan medan magnet pada manusia,” Dia berkata Ahli biologi genetika Ezio Rosato dari University of Leicester.

Selain itu, karena FAD dan komponen lain dari mesin molekuler ini ada di banyak sel, pemahaman baru ini dapat membuka jalan penelitian baru dalam penggunaan medan magnet untuk memanipulasi aktivasi gen target. alat dan mungkin akhirnya untuk penggunaan klinis.”.

Studi tersebut telah dipublikasikan di alam.