Мощности разряда электрического угля достаточно для электропорации — создания искусственных пор, через которые ДНК и макромолекулы проникают в клетки животных.
Исследователи из Университета Нагои в Японии обнаружили, что электрические угри выделяют достаточно электричества, чтобы генетически модифицировать личинок мелких рыб. Электропорация, которая применяется в медицине и пищевой промышленности, может быть частью естественного отбора в водной среде.
В процессе электропорации исследователи использует электрическое поле для создания временных пор в клеточной мембране. Это позволяет макромолекулам, таким как ДНК или белкам, проникать в клетку-мишень. Технология электропорации используется в генной инженерии для искусственного переноса генов, медицине для борьбы с некоторыми видами опухолей и доставки лекарств, а также в пищевой промышленности для пастеризации и дезинфекции продуктов.
Исследователи предположили, что разряд электрического угля с напряженностью до 860 В может открывать аналогичные поры в клетках соседних организмов и приводить к захвату ДНК и белков из водной среды. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи поместили личинку рыбки данио в воду с растворенной ДНК, кодирующей зеленый флуоресцентный белок. Затем ученые погрузили в раствор электрического угря и кормили его, чтобы стимулировать выработку электричества.
Эксперимент по воздействию разрядов угрей на рыбок данио. Видео: Shintaro Sakaki et al., PeerJ
Исследование показало, что рыбы, которые находились в растворе с угрем, активнее захватывали гены флюоресценции и светились ярче, чем контрольная группа. В процессе эксперимента около 5% личинок захватили гены из внешней среды и встроили его в своей ДНК.
Это указывает на то, что разряд электрического угря способствовал переносу генов в клетки, хотя у угрей другая форма импульса и нестабильное напряжение по сравнению с машинами, обычно используемыми для электропорации.
Ацуо Иида, доцент Университета Нагои и соавтор исследования.
«Светящиеся» участки внутри личинок рыбок данио, появившиеся в результате переноса генов из воды в клетки. Изображение: Shintaro Sakaki
Ученые полагают, что хотя угри выработали способность генерировать электрические разряды для охоты и защиты от нападений, распространяясь в воде они могут невольно служить механизмом переноса генов в естественной среде и способствовать активному эволюционному отбору.
В другие исследованиях уже наблюдалось аналогичное изменение генов под воздействием естественных источников электричества. Например, заряд молнии воздействует на нематод и почвенных бактерий. Поэтому исследователи уверены, что в будущем им удастся подтвердить гипотезу, обнаружив генетическую модификацию под воздействием электрических угрей не только в лаборатории, но и в природе.
Читать далее:
Странный объект, запертый между Сатурном и Ураном, меняется прямо сейчас
ИИ разработал суперконденсатор, который хранит рекордное количество энергии
Оказалось, дешевый и популярный препарат помогает в лечении рака
Фото на обложке: Shintaro Sakaki