Artikkel on rohkem kui viis aastat vana ja kuulub arhiivi, mida ERR ei uuenda.

Inimgeen taastas äädikakärbeste magnetvälja taju

Äädikakärbse ja inimese erinevus jääb selgusetuks, krüptokroom inimesi magnetvälja tajuma ei pane.
Äädikakärbse ja inimese erinevus jääb selgusetuks, krüptokroom inimesi magnetvälja tajuma ei pane. Autor/allikas: Wikimedia Commons
Toimetas Jaan-Juhan Oidermaa

Uue uurimuse kohaselt vastutab seni peamiselt 'sisekella' regulatsiooni hoolitsemise eest tuntud geen CRY2 ka magnetväljade nägemiseks hädavajaliku proteiini krüptokroom-2 tootmise eest, mida leidub inimsilmades külluslikult, ent see ei näi olevat magnetväljade tajumise ainuke eeldus.


On tõestatud, et rändlinnud orienteeruvad Maa magnetväljade järgi. Nende silmades leidub krüptokroomi külluslikult, mis on omakorda magnetväljade suhtes eriliselt tundlik. On väga võimalik, et linnud võivad magnetvälju otseses mõttes näha. Nimetatud valk ei ole aga omane ainult linnuriigile.


Krüptokroom on äärmiselt iidne vals ning seega leidub selle erinevaid variatsioone pea kõikides eluvormides. Enamikel juhtudel hoolitseb see päevarütmide regulatsiooni eest. Inimesel leidub selle tootmise eest vastutavaid geene kaks – CRY1 ja CRY2. Massachusetts'i Meditsiinikooli magistrant Lauren Foley on leidis aga CRY2 siirdamisel äädikakärbestele, et geen on võimeline asendama ka äädikakärbeste endi krüptokroomi tootmiseks hädavajalikku geeni. Inimeste geen oli võimeline taastama äädikakärbeste magnetväljataju.


Foley kasutas selle tõestamiseks juba hästi teada tuntud meetodit, kus Drosophila-kärbseid treenitakse kõigepealt inimese poolt konstrueeritud magnetväljade labürindis toitu otsima. Tavalised kärbsed saavad ülesandega vaevata hakkama. Ilma cry-geenita kärbsed kaotavad aga selle sooritamiseks vajaliku sisemise kompassi. Viimase taastamiseks pidi Foley mutantidele andma lisa cry-geeni. Eksperimentide käigus avastas ta aga, et ka inimeste CRY2 on võimeline teatud tingimustel kärbeste magnettaju taastama.


Samas avastas Foley, et inimeste krüptokroom on äärmiselt tundlik sinise valguse suhtes. Drosophila'de magnettaju hakkas taas tööle ainult siis, kui kärbseid sinise valgusega valgustati. Tulemused paistavad seega viitavad, et inimestecry-proteiin saab magnetsensorina käituda. See ei tähenda omakorda kindlalt, et inimesed saaksid magnetvälju tajuda. Tuntud geeni võõrasse keskkonda viimine ei ütle midagi selle käitumise kohta sellele omases keskkonnas.


Inimestel võib krüptokroomi tõttu silmas toimuvate reaktsioonide tõlgendamiseks vajalik aparatuur hoopiski puududa. Seni laialdaselt aktsepteerimist leidnud 2000. aastal Klaus Schulten'i ja Thorsten Ritz'i avaldatud teoorias mängivad magnetväljade tajumises peamist rolli bioloogia ja kvantfüüsika veider liit. Selle kohaselt annab krüptokroom  ühe oma elektroni oma naabermolekulile FAD, kui proteiini sinine valgus tabab. Molekulidele eba- tüüpilise olukorra käigus on nii krüptokroomil, kui ka FAD'il üksikelektron, mida tuntakse radikaalide paari nime all.


Radikaalide paaris on mõlemad elektronid teineteisega spinni kaudu seotud. Seejuures võivad elektronid, kas spinnida nii teineteisele vastassuundades, kui ka samasuunaliselt. Erinevates seisundites on ka paariga seotud keemiliste reaktsioonide kiirus erinev. Radikaalide paar saab kahe oleku vahel hüpata, millele aitab kaasa ka kohaliku Maa magnetvälja nurk. Silmas toimuvate keemiliste reaktsioonide erinevat kiirust saab tõlgendada omakorda parasjagu tajutavaks magnetväljaks.


Foley uurimus tundub seega alusraamistikuga sobivat, arvestades, et äädikakärbeste magnetvälja taju taastus vaid neid sinise valgusega valgustades. Ent see ei ütle ikkagi midagi inimeste magnettaju kohta. Schulten aga on jõudnud tänaseks päevaks järeldusele, et evolutsiooni käigus vahetati magnetväljade nägemine pikema eluea vastu. Tema uurimustöö kohaselt vajab krüptokroom superoksiidi ehk teatud tüüpi radikaalset hapniku molekuli. Vabadel radikaalidel on aga samas harilikult DNA'le hävitav mõju.


Seega võis 1980. aastal Robin Baker'i poolt avaldatud ajakirjas Scienceilmunud uurimistöö, kus tõestati, et pea külge kinnitatud magnetid halvendasid kinni seotud silmadega inimeste orienteerumistaju, olla statistiline kõrvalekalle või ei võetud selles arvesse kõiki olulisi faktoreid. Tööle järgnenud uurimistööde laines ei suudetud üheski Baker'i tulemusi korrata. Inimeste magnetvälja taju uurimises asendus entusiasm seejärel stagnatsiooniga. Foley poolt kasutatud inimese CRY2 geeni kasutamine võib aga uuesti valdkonna vastu huvi äratada.


Töörühma uurimus ilmus 21. juunil ajakirjas Nature Communications.


Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: