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Nat Mater:北京大学生命科学学院谢灿发现磁感应受体并提出动物导航的生物指南针模型

摘要 : 2015年11月16日,国际顶级学术期刊《Nature》旗下子刊《Nature Materials》杂志在线发表北京大学生命科学学院谢灿研究组的一篇研究成果,文章中,研究人员发现磁感应受体并提出动物导航的生物指南针模型,北大生命科学学院的两位博士生覃思颖和银行为文章的共同第一作者,谢灿为通讯作者。

 2015年11月16日,国际顶级学术期刊《Nature》旗下子刊《Nature Materials》杂志在线发表北京大学生命科学学院谢灿研究组的一篇研究成果,文章中,研究人员发现磁感应受体并提出动物导航的生物指南针模型,北大生命科学学院的两位博士生覃思颖和银行为文章的共同第一作者,谢灿为通讯作者。清华大学王宏伟、北大生科院罗述金、中科院生物物理所阎锡蕴和蒋太交、中科院物理所赵忠贤和董小莉参与了合作。

动物是如何感应磁场的?动物在长距离迁徙过程中是如何实现导航的?长期以来这一直是生命科学研究中最引人注目的谜团之一,也是自然科学领域的一颗尚未被摘取的明珠。北京大学生命科学学院谢灿课题组通过多年艰苦的研究首次发现了动物磁感应受体基因,该基因编码磁感应受体蛋白MagR。MagR蛋白与光受体蛋白Cry一起共同组成一个光磁偶联复合物。他们成功解析了这一光磁偶联复合物的结构,并根据该结构提出了动物感知地球磁场、实现迁徙导航的分子模型。动物磁感应受体MagR的发现是磁遗传学研究领域中的一个重大突破,它将极大地促进未来人类应用磁场控制生物大分子的性质、调节生物的行为。

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动物导航的生物指南针模型

原文链接:

A magnetic protein biocompass

原文摘要:

The notion that animals can detect the Earth’s magnetic field was once ridiculed, but is now well established. Yet the biological nature of such magnetosensing phenomenon remains unknown. Here, we report a putative magnetic receptor (Drosophila CG8198, here named MagR) and a multimeric magnetosensing rod-like protein complex, identified by theoretical postulation and genome-wide screening, and validated with cellular, biochemical, structural and biophysical methods. The magnetosensing complex consists of the identified putative magnetoreceptor and known magnetoreception-related photoreceptor cryptochromes (Cry), has the attributes of both Cry- and iron-based systems, and exhibits spontaneous alignment in magnetic fields, including that of the Earth. Such a protein complex may form the basis of magnetoreception in animals, and may lead to applications across multiple fields.

来源: Nature Materials 浏览次数:0

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