名古屋大學(xué)研究人員的這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了自然電在基因變化中的作用，電鰻可以自然地改變附近生物的遺傳。
電鰻是地球上最大的發(fā)電生物。它可以釋放高達(dá) 860 伏的電壓，足以運行機器。在最近的一項研究中，日本名古屋大學(xué)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)電鰻可以釋放足夠的電力來對小魚幼蟲進(jìn)行基因改造。他們在科學(xué)雜志《PeerJ – 生命與環(huán)境》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
了解自然界中的電穿孔
研究人員的發(fā)現(xiàn)豐富了我們對電穿孔(一種基因傳遞技術(shù))的了解。電穿孔利用電場在細(xì)胞膜上產(chǎn)生臨時孔。這使得DNA或蛋白質(zhì)等分子進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞。
電鰻用電對小魚幼蟲進(jìn)行基因改造
研究人員發(fā)現(xiàn)，電鰻是地球上最大的發(fā)電生物，可以釋放足夠的電力來對小魚幼蟲進(jìn)行基因改造。圖片來源：榊慎太郎
該研究小組由名古屋大學(xué)的 Eiichi Hondo 教授和 Atsuo Iida 助理教授領(lǐng)導(dǎo)。他們認(rèn)為，如果電流在河流中流動，可能會影響附近生物的細(xì)胞。細(xì)胞可以將 DNA 片段摻入水中，稱為環(huán)境 DNA。為了測試這一點，他們將實驗室中的幼魚暴露在帶有在光下發(fā)光的標(biāo)記的 DNA 溶液中，以觀察斑馬魚是否獲取了 DNA。然后，他們引入了一種電鰻，并促使它咬住喂食器來放電。
電鰻：遺傳改變的天然媒介
飯?zhí)锉硎?，電穿孔通常被認(rèn)為是一種僅在實驗室中發(fā)現(xiàn)的過程，但他并不相信。“我認(rèn)為電穿孔可能在自然界中發(fā)生，”他說。“我意識到亞馬遜河中的電鰻很可能充當(dāng)電源，生活在周邊地區(qū)的生物可以充當(dāng)受體細(xì)胞，釋放到水中的環(huán)境DNA片段會成為外來基因，導(dǎo)致周圍生物的基因重組因為放電。”
研究人員發(fā)現(xiàn) 5% 的幼蟲具有顯示基因轉(zhuǎn)移的標(biāo)記。Iida 說：“這表明電鰻的放電促進(jìn)了基因向細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，盡管電鰻與通常用于電穿孔的機器相比具有不同的脈沖形狀和不穩(wěn)定的電壓。” “電鰻和其他發(fā)電生物可能會影響自然界的基因改造。”
其他研究也觀察到自然發(fā)生的領(lǐng)域也存在類似的現(xiàn)象，例如閃電，會影響線蟲和土壤細(xì)菌。飯?zhí)飳ι矬w電場研究的可能性感到非常興奮。他認(rèn)為這些影響超出了傳統(tǒng)智慧的理解范圍。他說：“我相信，基于這種‘意想不到’和‘打破常規(guī)’的想法來發(fā)現(xiàn)新的生物現(xiàn)象的嘗試，將啟發(fā)世界了解生物體的復(fù)雜性，并在未來引發(fā)突破。”
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