Розкриття дивного генетичного впливу електричних вугрів

Електричні вугри можуть природним чином змінювати генетику сусідніх організмів, відкриття було зроблено раніше Нагойський університет Дослідники підкреслюють роль природної електрики в генетичних змінах.

Електричний вугор є найбільшою енергоутворюючою істотою на Землі. Він може видавати до 860 вольт, чого достатньо для живлення машини. У недавньому дослідженні дослідницька група з Університету Нагоя в Японії виявила, що електричні вугри можуть випромінювати достатньо електроенергії для генетичної модифікації молодих личинок риб. Вони опублікували свої висновки в науковому журналі PeerJ – Життя та довкілля.

Електропорація розуміння природи

Висновки дослідників доповнюють те, що ми знаємо про електропорацію, техніку доставки генів. Електропорація використовує електричне поле для створення тимчасових пор у клітинній мембрані. Це дозволяє молекулам, напр ДНК Або білки, потрапляють у клітину-мішень.

Дослідники виявили, що електричний вугор, найбільша істота на Землі, що виробляє енергію, може виділяти достатньо електроенергії, щоб генетично модифікувати крихітних личинок риб. Авторство: Шінтаро Сакакі

Дослідницьку групу очолили професор Ейічі Хондо та доцент Ацу Ііда з Нагойського університету. Вони вважали, що якщо електрика тече річкою, це може вплинути на клітини сусідніх організмів. Клітини можуть включати фрагменти ДНК у воді, відомі як екологічна ДНК. Щоб перевірити це, вони піддали маленьких рибок у своїй лабораторії дії розчину ДНК з маркером, який світився на світлі, щоб побачити, чи рибка даніо поглинає ДНК. Потім вони представили електричного вугра і змусили його вкусити годівницю, щоб розрядити електрику.

Електричні вугри: природні чинники генетичних змін

За словами Айди, електропорація зазвичай розглядається як процес, який існує лише в лабораторії, але його це не переконало. «Я думав, що електропорація може відбуватися в природі», — сказав він. «Я зрозумів, що електричні вугри в річці Амазонка можуть служити джерелом енергії, що організми, які живуть навколишній території, можуть діяти як клітини-реципієнти, а фрагменти ДНК навколишнього середовища, випущені у воду, стануть чужорідними генами, викликаючи генетичну рекомбінацію в організмах. ” Навколишнє життя через електричний розряд.

ДНК личинок рибки даніо (показано зеленим кольором) була модифікована електрикою, випромінюваною вугром. (Зображення рибок даніо та виділені зображення GFP накладаються). Авторство: Шінтаро Сакакі

Дослідники виявили, що 5% личинок мали ознаки передачі генів. «Це свідчить про те, що розряд від електричного вугра посилив перенесення генів у клітини, навіть незважаючи на те, що вугор мав інші форми імпульсу та нестабільну напругу порівняно з машинами, які зазвичай використовуються для електропорації», — сказала Іда. «Електричні вугри та інші організми, які виробляють електроенергію, можуть впливати на генетичні модифікації природи».

Інші дослідження спостерігали подібні явища в природних полях, наприклад блискавки, що впливають на нематоди та ґрунтові бактерії. Іда дуже захоплена можливостями дослідження електричного поля в живих організмах. Він вважає, що ці ефекти виходять за рамки загальноприйнятих уявлень. «Я вважаю, що спроби відкрити нові біологічні явища, засновані на таких «несподіваних» і «нестандартних» ідеях, просвітлять світ про складність живих організмів і призведуть до майбутніх проривів», — сказав він.

Личинки рибок даніо і розчин ДНК помістили в невеликий контейнер і помістили всередину резервуара, де електричний вугор виробляє електричні імпульси, коли експериментатор харчується ним. Авторство: Шінтаро Сакакі

Довідка: «Вивільнення електричних органів у електричних вугрів полегшує трансформацію ДНК у дорослих личинок у лабораторних умовах» Шинтаро Сакакі1, Рьо Іто1, Хідекі Абе1, Масато Кіношіта2, Ейічі Хондо1, Ацу Ііда, 4 грудня 2023 р., PeerJ – Життя та довкілля.
DOI: 10.7717/peerj.16596