Tendances scientifiques: Une «protéine-boussole» pourrait expliquer le sens de navigation des animaux et stimuler la recherche
Ces «boussoles biologiques» (des ensembles de protéines qui s'alignent spontanément au champ géomagnétique de la Terre) ont été découvertes dans les mouches des fruits par des chercheurs de l'université de Pékin sous la direction du professeur Can Xie. Les chercheurs ont découvert une protéine qu'ils ont appelée MagR, qui forme des amas de protéines photosensibles appelées cryptochromes. Xie et son équipe pensent que les mouvements de ces structures sous formes de bâtonnets alimentent le système nerveux en informations qui contribuent au sens de l'orientation. Des recherches précédentes avaient suggéré que les cryptochromes jouent un rôle important dans les capacités de détection magnétique. Néanmoins, le Dr Xie et ses collègues avaient avancé que ces protéines devraient s'associer à d'autres protéines pour effectivement fonctionner comme une boussole. Dans une série d'expériences de suivi, les scientifiques ont également pu montrer que ces boussoles MagR-cryptochromes existent dans plusieurs espèces, dont les papillons monarques, les pigeons, les rats, les baleines de Minke et les êtres humains. L'équipe de l'université de Pékin explore actuellement le rôle potentiel de ces «boussoles» biologiques sur le sens de l'orientation des êtres humains. Dans le rapport consacré à cette étude, publiée dans la revue Nature Materials cette semaine, le Guardian a commenté que l'idée que les animaux peuvent détecter le champ magnétique de la Terre a par le passé été largement rejetée. Bien que cette capacité soit désormais bien établie - pour certaines espèces du moins - la façon ce mécanisme reste un mystère. Ces découvertes sont donc importantes, car elles peuvent aider les scientifiques à expliquer les mécanismes grâce auxquels les animaux comme les oiseaux et les insectes détectent le magnétisme. Par ailleurs, les résultats pourraient également conduire au développement de nouvelles technologies qui permettent aux scientifiques de contrôler des processus cellulaires et influencer le comportement animal grâce aux champs magnétiques. Par exemple, ces dernières années, des scientifiques ont utilisé la capacité de photo-détection de certaines protéines pour manipuler les neurones, en insérant un câble de fibre optique dans le cerveau (un outil appelé optogénique). D'autres secteurs pourront également tirer profit de ces travaux. La demande en capteurs de champ électrique moins chers, plus petits et plus solides est également en hausse pour de nombreuses applications telles que les systèmes d'exploitation minière et des applications de navigation de téléphonie mobile. Une autre possibilité mise en avant par Xie et son équipe est que les protéines de cryptochrome, qui jouent un rôle crucial dans la formation de la «boussole biologique», pourraient impliquer d'importants effets quantiques afin de convertir le faible champ magnétique de la Terre en signaux pour le cerveau animal. Cela pourrait être d'un grand intérêt pour les entreprises en démarrage de technologie quantique, qui cherchent comment appliquer la physique quantique dans le développement de capteurs haute technologie. Pour plus d'informations, veuillez consulter: «A magnetic protein compass»
Pays
Chine