{"id":35006,"date":"2022-09-01T04:57:41","date_gmt":"2022-09-01T09:57:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/brujula-biologica\/"},"modified":"2022-09-01T04:57:41","modified_gmt":"2022-09-01T09:57:41","slug":"brujula-biologica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/brujula-biologica\/","title":{"rendered":"Br\u00fajula biol\u00f3gica"},"content":{"rendered":"

Los investigadores encontraron los genes que codifican las prote\u00ednas MagR y Cry en las retinas de las palomas. millas cada a\u00f1o o encontrar el camino a casa con se\u00f1ales visuales m\u00ednimas o nulas. Pero los mecanismos biol\u00f3gicos que subyacen a este sentido magn\u00e9tico han estado envueltos en misterio durante mucho tiempo. Investigadores en China pueden haber encontrado una pista tentadora sobre el fen\u00f3meno de navegaci\u00f3n enterrado en lo profundo del genoma de la mosca de la fruta. El equipo, dirigido por el biof\u00edsico Can Xie de la Universidad de Pek\u00edn, descubri\u00f3 una prote\u00edna similar a un pol\u00edmero, denominada MagR, y determin\u00f3 que forma un complejo con una prote\u00edna fotosensible llamada Cry. Los investigadores descubrieron que el complejo de prote\u00ednas MagR\/Cry tiene un momento magn\u00e9tico permanente, lo que significa que se alinea espont\u00e1neamente en la direcci\u00f3n de los campos magn\u00e9ticos externos. Los resultados se publicaron hoy (16 de noviembre) en Nature…<\/em><\/p>\n

Este es el \u00fanico complejo proteico conocido que tiene un momento magn\u00e9tico permanente, dijo Peter Hore, qu\u00edmico f\u00edsico de la Universidad de Oxford, Reino Unido, que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Es un descubrimiento notable.<\/p>\n

Xie y sus colegas recurrieron a modelos bioqu\u00edmicos de larga data que buscaban explicar el sentido magn\u00e9tico de los animales para iniciar la b\u00fasqueda de un magnetorreceptor f\u00edsico. Uno de estos involucra mol\u00e9culas que incorporan \u00f3xidos de hierro en su estructura y otro involucra a Cry, que se sabe que produce pares de radicales en algunos campos magn\u00e9ticos. Sin embargo, esto solo demostr\u00f3 que Cry juega un papel fundamental en las v\u00edas biol\u00f3gicas magnetorreptivas, no necesariamente que sea el receptor, escribi\u00f3 Xie en un correo electr\u00f3nico a The Scientist<\/em>. Creemos que [existen] tales receptores universales de prote\u00ednas magnetosensibles en un organismo, y nos dispusimos a encontrar este eslab\u00f3n perdido.<\/p>\n

Los investigadores realizaron an\u00e1lisis del genoma completo del ADN de Drosophila<\/em> para buscar una prote\u00edna que pueda asociarse con Cry y servir como ese magnetorreceptor. Predijimos la existencia de un complejo magentosensor multim\u00e9rico con los atributos de los sistemas basados en Cry y hierro, escribi\u00f3 Xie. Sorprendentemente, m\u00e1s tarde, nuestra evaluaci\u00f3n y experimentos en todo el genoma demostraron que esto es real.<\/p>\n

Xie y sus colegas fueron lo suficientemente valientes como para realizar la b\u00fasqueda en todo el genoma para encontrar esta prote\u00edna, dijo James Chou, un biof\u00edsico de la Escuela de Medicina de Harvard. A veces funciona, a veces no obtienes nada. Afortunadamente, esta vez obtuvo algo importante.<\/p>\n

En 2012, despu\u00e9s de identificar MagR en Drosophila<\/em>, Xie y sus colegas examinaron los genomas de varias otras especies animales y encontraron genes tanto para Cry como para MagR en pr\u00e1cticamente todos ellos, incluso en mariposas, palomas, petirrojos, ratas, ratas topo, tiburones, tortugas y humanos. Esta prote\u00edna se conserva evolutivamente en diferentes clases de animales (desde mariposas hasta palomas, ratas y humanos), escribi\u00f3 Xie.<\/p>\n

Al determinar que MagR y Cry estaban altamente expresados y colocados en las retinas de las palomas, el equipo de Xie se centr\u00f3 en esa especie para realizar m\u00e1s experimentos para descubrir la estructura y el comportamiento del complejo proteico. Usando copurificaci\u00f3n bioqu\u00edmica, microscop\u00eda electr\u00f3nica y experimentos celulares en presencia de un campo magn\u00e9tico, los investigadores construyeron un modelo en forma de barra del complejo MagR\/Cry y sugirieron un mecanismo potencial de c\u00f3mo el complejo podr\u00eda funcionar in situ para detectar el magnetismo. Es bastante convincente que este complejo pueda ser el magnetorreceptor, al menos para el organismo del que lo han extra\u00eddo, dijo Chou. Creo que es un gran paso adelante para desvelar todo este misterio.<\/p>\n

Cry probablemente regula el momento magn\u00e9tico del complejo en forma de bast\u00f3n, mientras que los grupos de hierro y azufre en la prote\u00edna MagR son probablemente los que dan lugar a la polaridad magn\u00e9tica permanente de la estructura. La biobr\u00fajula a nanoescala tiene la tendencia de alinearse a lo largo de las l\u00edneas del campo geomagn\u00e9tico y obtener se\u00f1ales de navegaci\u00f3n de un campo geomagn\u00e9tico, escribi\u00f3 Xie. Proponemos que cualquier perturbaci\u00f3n de esta alineaci\u00f3n puede ser capturada por la maquinaria celular conectada, como el citoesqueleto o los canales i\u00f3nicos, que canalizar\u00edan la informaci\u00f3n hacia el sistema neuronal corriente abajo, formando el sentido magn\u00e9tico (o visi\u00f3n magn\u00e9tica) de los animales.<\/p>\n

Hore fue cauteloso al decir que el complejo reci\u00e9n modelado es absolutamente responsable de la magnetorrecepci\u00f3n en los animales. No creo que dir\u00eda que es un cambio de juego, pero es muy interesante y generar\u00e1 mucho trabajo experimental y te\u00f3rico, dijo. Puede ser muy relevante para la magnetorrecepci\u00f3n, es demasiado pronto para saberlo.<\/p>\n

Puede que no sea muy preciso porque en realidad es solo un modelo, estuvo de acuerdo Chou, pero creo que es un buen esfuerzo y funcionar\u00e1. estimular el trabajo de seguimiento en la estructura.<\/p>\n

Por supuesto, puede haber componentes biol\u00f3gicos adicionales que jueguen para dar a los animales un sentido magn\u00e9tico. Las palomas, por ejemplo, perciben la inclinaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico de la Tierra en lugar de la direcci\u00f3n absoluta del campo, se\u00f1ala Hore. El complejo MagR\/Cry, como se describe en el art\u00edculo, ser\u00eda capaz de detectar la direcci\u00f3n absoluta o la intensidad de un campo, no la inclinaci\u00f3n.<\/p>\n

Pero m\u00e1s all\u00e1 de las pistas sobre c\u00f3mo los animales perciben el campo magn\u00e9tico de la Tierra para fines de navegaci\u00f3n, el descubrimiento puede producir nuevas herramientas bioqu\u00edmicas que podr\u00edan ser utilizadas por otros investigadores. La principal de estas aplicaciones es el potencial para usar el complejo MagR\/Cry junto con campos magn\u00e9ticos controlados para controlar el comportamiento de las c\u00e9lulas o de organismos completos. Tal desarrollo ser\u00eda una especie de versi\u00f3n magn\u00e9tica de la optogen\u00e9tica, dijo Cho.<\/p>\n

Xie estuvo de acuerdo. Puede dar lugar a la magnetogen\u00e9tica, escribi\u00f3. (V\u00e9ase Alleged Scoop Sours Magnetorreceptor Collaboration, The Scientist<\/em>, septiembre de 2015).<\/p>\n

El estudio tambi\u00e9n genera m\u00faltiples preguntas sobre los componentes biol\u00f3gicos que rodean el complejo proteico y c\u00f3mo contribuyen a la sensaci\u00f3n magn\u00e9tica. Esto es solo la punta del iceberg, dijo Chou. Esto abre muchos proyectos futuros para revelar c\u00f3mo esta polaridad, o alineaci\u00f3n con el campo magn\u00e9tico de la Tierra, puede transmitir se\u00f1ales, ya sea una se\u00f1al neuronal o una que regula la transcripci\u00f3n.<\/p>\n

Xie dijo que piensa que mientras el modelo de biobr\u00fajula que \u00e9l y sus colegas propusieron puede servir como un mecanismo universal para la magnetorrecepci\u00f3n animal, puede haber m\u00e1s magnetorreceptores por descubrir. Adem\u00e1s, la evoluci\u00f3n mejor\u00f3 el sentido magn\u00e9tico en algunas especies, especialmente en las migratorias, lo que podr\u00eda haber dado lugar a numerosas variaciones sobre el tema. Esto incluso puede extenderse a los humanos, agreg\u00f3. Tengo un amigo que tiene muy buen sentido de las direcciones y sigue dici\u00e9ndole a la gente que siempre puede saber d\u00f3nde est\u00e1 el sur, d\u00f3nde est\u00e1 el norte, incluso a un lugar nuevo en el que nunca ha estado, escribi\u00f3 Xie en un correo electr\u00f3nico. Seg\u00fan \u00e9l, sinti\u00f3 que hab\u00eda una br\u00fajula en su cerebro. Me re\u00ed, pero ahora creo que entiendo lo que quer\u00eda decir. . . . Sin embargo, el sentido de la direcci\u00f3n de los humanos es muy complicado. La magnetorrecepci\u00f3n puede desempe\u00f1ar algunas funciones.<\/p>\n

S. Qin et al., A magnetic protein biocompass, Nature Materials<\/em>, doi:10.1038\/nmat4484, 2015.<\/strong><\/p>\n

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