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合肥又登上国际学术期刊!中外科研团队破解动物迁徙之谜

学术期刊网 学术资讯 2021-07-22

  原标题:合肥又登上国际学术期刊!中外科研团队破解动物迁徙之谜

  报道介绍,研究人员应用磁共振光谱学等手段,对几种鸟类的磁感应关键蛋白Cry进行了深入研究,并首次发现迁徙鸟类(例如欧洲知更鸟)的Cry蛋白对磁场的敏感性显著大于非迁徙鸟类,这种敏感性主要体现在自由基对中纠缠电子的自旋状态的改变。

  研究还揭示出Cry蛋白磁感应机制源于其内部的电子行为:在蓝光激发后,,Cry蛋白中的辅基FAD发生还原反应,电子在Cry蛋白中TrpA、TrpB、TrpC、TrpD四个保守色氨酸 (tryptophan,Trp)之间进行跳跃,这种电子跳跃对磁场高度敏感。

  通过量子化学实验和理论计算首次发现,这一电子传递过程同时承担了“磁感应”和“信号传递”2种不同的功能,其中第4个色氨酸TrpD对信号传递十分重要。

  该研究在一定程度上揭示了迁徙鸟类对地磁场感知的量子生物学原理,为未来动物磁感应和生物导航研究指明了方向,也为仿生导航和生物磁控技术的发展提供了理论指导。

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