Разкриване на странното генетично влияние на електрическите змиорки

Изследователи от университета в Нагоя са открили, че електрическите змиорки, способни да генерират до 860 волта, могат да предизвикат генетични модификации в близките организми чрез процес, подобен на електропорация. Кредит: SciTechDaily.com

Електрическите змиорки могат естествено да променят генетиката на близките организми, откритие, направено по-рано Университет Нагоя Изследователите подчертават ролята на естественото електричество в генетичните промени.

Електрическата змиорка е най-голямото същество, генериращо енергия на Земята. Може да освободи до 860 волта, което е достатъчно за захранване на машината. В скорошно проучване изследователска група от университета Нагоя в Япония установи, че електрическите змиорки могат да излъчват достатъчно електричество, за да модифицират генетично ларви на млади риби. Те публикуваха откритията си в научното списание PeerJ – Живот и околна среда.

Разбиране на природата чрез електропорация

Констатациите на изследователите допълват това, което знаем за електропорацията, техника за доставяне на гени. Електропорацията използва електрическо поле за създаване на временни пори в клетъчната мембрана. Това позволява на молекули, напр ДНК Или протеини, влизат в целевата клетка.

Изследователите са открили, че електрическата змиорка, най-голямото създание, произвеждащо енергия на Земята, може да освободи достатъчно електричество, за да модифицира генетично малки ларви на риба. Кредит: Шинтаро Сакаки

Изследователската група беше ръководена от професор Eiichi Hondo и асистент Ацу Иида от университета в Нагоя. Те вярвали, че ако електричество тече в река, това може да засегне клетките на близките организми. Клетките могат да включват фрагменти от ДНК във вода, известни като ДНК от околната среда. За да тестват това, те изложиха малки риби в своята лаборатория на ДНК разтвор с маркер, който светеше на светлината, за да видят дали рибата зебра е поела ДНК. След това въведоха електрическа змиорка и я накараха да захапе хранилката, за да отдели електричество.

Електрически змиорки: естествени двигатели на генетичната промяна

Според Ида електропорацията обикновено се разглежда като процес, който съществува само в лабораторията, но той не беше убеден. „Мислех, че електропорацията може да се случи в природата“, каза той. „Разбрах, че електрическите змиорки в река Амазонка могат да служат като източник на енергия, че организмите, живеещи в околността, могат да действат като реципиентни клетки и че ДНК фрагментите от околната среда, освободени във водата, ще станат чужди гени, причинявайки генетична рекомбинация в организмите. ” Околният живот поради електрически разряд.

ДНК на ларви на риба зебра (показана в зелено) е модифицирана от електричеството, излъчвано от змиорката. (Изображенията на зебра и подчертаните GFP изображения са насложени). Кредит: Шинтаро Сакаки

Изследователите открили, че 5% от ларвите имат признаци, показващи трансфер на гени. „Това предполага, че изхвърлянето от електрическата змиорка е засилило генния трансфер в клетките, въпреки че змиорката е имала различни форми на импулс и нестабилни напрежения в сравнение с машините, които обикновено се използват в електропорацията“, каза Ида. „Електрическите змиорки и други организми, които генерират електричество, могат да повлияят на генетичната модификация в природата.“

Други проучвания са наблюдавали подобни явления в природни полета, като мълнии, засягащи нематоди и почвени бактерии. Айда е много развълнувана от възможностите за изследване на електрическото поле в живите организми. Той вярва, че тези ефекти надхвърлят това, което конвенционалната мъдрост може да разбере. „Вярвам, че опитите за откриване на нови биологични феномени, базирани на такива „неочаквани“ и „извън кутията“ идеи, ще просветят света относно сложността на живите организми и ще доведат до бъдещи пробиви“, каза той.

Ларвите на рибата зебра и разтворът на ДНК бяха поставени в малък контейнер и поставени вътре в резервоара, където електрическата змиорка произвежда електрически импулси, когато експериментаторът се храни с нея. Кредит: Шинтаро Сакаки

Справка: „Освобождаването на електрически органи от електрически змиорки улеснява трансформацията на ДНК в възрастни ларви при лабораторни условия“ от Shintaro Sakaki1, Ryo Ito1, Hideki Abe1, Masato Kinoshita2, Eiichi Hondo1, Atsu Iida, 4 декември 2023 г., PeerJ – Живот и околна среда.
DOI: 10.7717/peerj.16596