Het blootleggen van de vreemde genetische invloed van elektrische paling

Elektrische paling kan op natuurlijke wijze de genetica van nabijgelegen organismen veranderen, een ontdekking die eerder is gedaan Universiteit van Nagoya Onderzoekers benadrukken de rol van natuurlijke elektriciteit bij genetische veranderingen.

De elektrische paling is het grootste energiecreërende wezen op aarde. Hij kan tot 860 volt vrijgeven, wat voldoende is om de machine van stroom te voorzien. In een recent onderzoek heeft een onderzoeksgroep van de Nagoya Universiteit in Japan ontdekt dat elektrische paling voldoende elektriciteit kan uitstoten om jonge vislarven genetisch te modificeren. Ze publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift PeerJ – Leven en milieu.

Elektroporatie begrip van de natuur

De bevindingen van de onderzoekers dragen bij aan wat we weten over elektroporatie, een techniek voor genafgifte. Elektroporatie maakt gebruik van een elektrisch veld om tijdelijke poriën in het celmembraan te creëren. Hierdoor kunnen moleculen, b.v DNA Of eiwitten komen de doelcel binnen.

Onderzoekers hebben ontdekt dat de elektrische paling, het grootste energieproducerende wezen op aarde, voldoende elektriciteit kan vrijgeven om kleine vislarven genetisch te modificeren. Krediet: Shintaro Sakaki

De onderzoeksgroep werd geleid door professor Eiichi Hondo en assistent-professor Atsu Iida van de Universiteit van Nagoya. Ze geloofden dat als er elektriciteit in een rivier stroomde, dit de cellen van nabijgelegen organismen zou kunnen aantasten. Cellen kunnen fragmenten van DNA in water opnemen, bekend als omgevings-DNA. Om dit te testen stelden ze kleine vissen in hun laboratorium bloot aan een DNA-oplossing met een marker die gloeide in het licht om te zien of de zebravis het DNA opnam. Vervolgens introduceerden ze een elektrische paling en lieten deze de feeder bijten om elektriciteit te ontladen.

Elektrische paling: natuurlijke aanjagers van genetische verandering

Volgens Ida wordt elektroporatie meestal gezien als een proces dat alleen in het laboratorium bestaat, maar hij was niet overtuigd. “Ik dacht dat elektroporatie in de natuur zou kunnen voorkomen,” zei hij. “Ik realiseerde me dat elektrische paling in de Amazone als energiebron zou kunnen dienen, dat organismen die in de omgeving leven als ontvangende cellen zouden kunnen fungeren, en dat DNA-fragmenten uit de omgeving die in het water vrijkomen, vreemde genen zouden worden, die genetische recombinatie in organismen veroorzaken. ” Omgevingsleven als gevolg van elektrische ontlading.

Het DNA van de larven van de zebravis (groen weergegeven) werd gemodificeerd door de elektriciteit die door de paling werd uitgestoten. (Zebravisafbeeldingen en gemarkeerde GFP-afbeeldingen worden over elkaar heen gelegd). Krediet: Shintaro Sakaki

De onderzoekers ontdekten dat bij 5% van de larven tekenen van genoverdracht te zien waren. “Dit suggereert dat de ontlading van de elektrische paling de genoverdracht naar cellen verbeterde, ook al had de paling andere pulsvormen en onstabiele spanningen vergeleken met machines die doorgaans bij elektroporatie worden gebruikt,” zei Ida. “Elektrische paling en andere organismen die elektriciteit opwekken, kunnen de genetische modificatie in de natuur beïnvloeden.”

Andere studies hebben soortgelijke verschijnselen in natuurlijke velden waargenomen, zoals bliksem, die nematoden en bodembacteriën aantasten. Ida is erg enthousiast over de mogelijkheden van onderzoek naar het elektrische veld in levende organismen. Hij gelooft dat deze effecten verder gaan dan wat conventionele wijsheid kan begrijpen. “Ik geloof dat pogingen om nieuwe biologische fenomenen te ontdekken op basis van dergelijke ‘onverwachte’ en ‘buiten de gebaande paden’-ideeën de wereld zullen informeren over de complexiteit van levende organismen en tot toekomstige doorbraken zullen leiden”, zei hij.

De zebravislarven en de DNA-oplossing werden in een kleine container geplaatst en in de tank geplaatst waar de elektrische paling elektrische pulsen produceert wanneer de onderzoeker zich ermee voedt. Krediet: Shintaro Sakaki

Referentie: “Ontlading van elektrische organen uit elektrische palingen vergemakkelijkt de DNA-transformatie in volwassen larven onder laboratoriumomstandigheden” door Shintaro Sakaki1, Ryo Ito1, Hideki Abe1, Masato Kinoshita2, Eiichi Hondo1, Atsu Iida, 4 december 2023, PeerJ – Leven en milieu.
DOI: 10.7717/peerj.16596