Раскрытие странного генетического влияния электрических угрей

Электрические угри могут естественным образом изменять генетику соседних организмов. Это открытие исследователей из Университета Нагои подчеркивает роль природного электричества в генетических изменениях.

Электрический угорь — самое крупное энергетическое существо на Земле. Он может выделять до 860 вольт, что достаточно для работы машины. В недавнем исследовании исследовательская группа из Университета Нагои в Японии обнаружила, что электрический угорь может выделять достаточно электричества, чтобы генетически модифицировать личинки мелких рыб. Свои выводы они опубликовали в научном журнале PeerJ — Life and Environment.

Понимание электропорации в природе

Результаты исследователей дополняют наши знания об электропорации, технике доставки генов. Электропорация использует электрическое поле для создания временных пор в клеточной мембране. Это позволяет молекулам, таким как ДНК или белки, проникать в клетку-мишень.

Исследовательскую группу возглавляли профессор Эйити Хондо и доцент Ацуо Иида из Университета Нагои. Они решили, что если в реке течет электричество, то оно может повлиять на клетки близлежащих организмов. Клетки могут встраивать в воду фрагменты ДНК, известные как экологическая ДНК. Чтобы проверить это, они поместили молодь рыб в раствор ДНК с маркером, который светился на свету, чтобы увидеть, приняла ли зебрафиш ДНК. Затем они ввели электрического угря и заставили его укусить кормушку, чтобы разрядить электричество.

Электрические угри: Природные агенты генетических изменений

По словам Ииды, электропорацию принято считать процессом, который можно наблюдать только в лаборатории, но он не был в этом уверен. «Я подумал, что электропорация может происходить и в природе», — сказал он. «Я понял, что электрические угри в реке Амазонке вполне могут выступать в качестве источника энергии, организмы, живущие в окрестностях, — в качестве клеток-реципиентов, а фрагменты ДНК окружающей среды, попавшие в воду, станут чужеродными генами, вызывая генетическую рекомбинацию в окружающих организмах из-за электрического разряда».

Исследователи обнаружили, что у 5% личинок были обнаружены маркеры, свидетельствующие о переносе генов. «Это говорит о том, что разряд электрического угря способствовал переносу генов в клетки, несмотря на то, что у угря другая форма импульса и нестабильное напряжение по сравнению с аппаратами, обычно используемыми для электропорации», — говорит Иида. «Электрические угри и другие организмы, генерирующие электричество, могут влиять на генетическую модификацию в природе», трансфер в израиле.

В других исследованиях наблюдалось аналогичное явление, когда естественные поля, такие как молния, воздействовали на нематод и почвенные бактерии. Иида очень воодушевлен возможностями исследования электрических полей в живых организмах. Он считает, что эти эффекты выходят за рамки обычного понимания. Я верю, что попытки открыть новые биологические явления, основанные на таких «неожиданных» и «нестандартных» идеях, просветят мир о сложностях живых организмов и приведут к прорывам в будущем», — сказал он.

Личинки зебрафиш и раствор ДНК были помещены в небольшой контейнер и помещены в аквариум, где электрический угорь производит электрические импульсы, когда его кормит экспериментатор. Credit: Shintaro Sakaki