Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, den biologischen Magnetsinn in Zellen in Echtzeit zu beobachten und zu dokumentieren.
Dadurch eröffnen sich neue Wege, das Verständnis darüber zu verbessern, wie zahlreiche Tierarten mithilfe des Erdmagnetfeldes navigieren.
Zelle Magnetfeld
© Ikeya and Woodward, CC BY 4.0 / PNASEine fluoreszierende Zelle dimmt unter Einfluss eines schwachen Magnetfeldes (Video siehe unten).
Die Beobachtungen liefern aber auch Erkenntnisse darüber, wie sich selbst schwache elektromagnetische Felder in unserer Umgebung auch auf die menschliche Gesundheit auswirken könnten.

"Es ist schon erstaunlich, wie wir in unseren Experimenten jene Verbindung sichtbar machen können, die sich ergibt, wenn sich zwei individuelle Elektronen sich auf Biologie auswirken", erläutert Professor Jonathan Woodward von der University of Tokyo, der die Untersuchungen gemeinsam mit seinem Doktoranden Noboru Ikeya durchgeführt und das Ergebnis aktuell im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America" (PNAS; DOI: 10.1073/pnas.2018043118) veröffentlicht hat.

~ Grenzwissenschaft Aktuell
Der Wissenschaft war es bisher nicht gelungen, chemische Reaktionen auf Magnetfelder im Inneren lebender Zellen zu messen, zu beobachten und abzubilden.
Die Woodward und Ikeya nun berichten, haben sie Ihre Versuche an menschlichen Gebärmutterhalskrebszellen (sog. HeLa-Zellen) durchgeführt, die oft im Labor verwendet werden. Besonders interessierten sich die Wissenschaftler für die darin beinhalteten Falvin-Moleküle und somit für eine Unterordnung von Cryptochromen die häufig vorkommen, als gut erforscht gelten, dafür bekannt sind natürlich zu fluoreszieren oder Radikalpaare zu erzeugen und in der Biologie als wichtige lichtsensible Moleküle bekannt sind.

"Werden diese Falvine durch licht angeregt, so können die entweder fluoreszieren, also natürlich aufleuchten oder Radikalpaare bilden", erläutert Woodward. "Dieser Wettbewerb bedeutet, dass die Menge der Fluoreszenz davon abhängt, wie schnell die Radikalpaare reagieren." Von ihren Experimenten erhoffte sich das Team um Woodward und Ikeya, biologische Magnetrezeption, also den biologischen Magnetsinn durch Einsatz künstlicher Magnetfelder auf die Zellumgebung (Natufluoreszenz) beobachten zu können.

Zunächst bestrahlten die Forscher die Zellen mit blauem Licht, woraufhin diese für rund 40 Sekunden fluoreszierten. Dann führten sie all vier Sekunden ein Magnetfeld über die Zellen und bestimmten dabei die sich verändernde Stärke der Fluoreszenz.

Copyright: Ikeya and Woodward, CC BY 4.0 / PNAS

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