La proteína que se comporta como una brújula

Muchas especies animales son capaces de caminar, volar o nadar grandes distancias, aparentemente con la ayuda del campo magnético de la Tierra y sin la ayuda de mapas o instrumentos como los que emplea el ser humano para navegar. El salmón y la mariposa monarca usan el campo magnético del planeta para sus respectivas migraciones, y el zorro común lo usa para cazar. ¿Cómo lo hacen?

En junio del presente año, un equipo de científicos e ingenieros de la Universidad de Texas en Austin publicaron los resultados de un estudio que realizaron con el nematodo Caenorhabditis elegans, en el cual descubrieron por primera vez en un animal el primer órgano sensor del campo magnético de la Tierra. De acuerdo con la publicación, el sensor consiste en una estructura microscópica que se encuentra al final de una neurona del organismo, y es muy probable que otras especies animales puedan tener estructuras análogas.

En algún momento, la idea de que los animales podían detectar el campo magnético del planeta fue catalogada como descabellada. Si bien esos días ya han pasado, los científicos aún no tienen una comprensión clara sobre el mecanismo por el cual los animales pueden sentir el campo magnético de la Tierra. Al respecto, hay dos teorías, tal como señala un artículo publicado en New Scientist: (i) la capacidad se debe a moléculas con la capacidad de unirse al hierro, o (ii) se debe a una proteína llamada criptocromo, un fotorreceptor de luz azul en plantas y animales. Un equipo de la Universidad de Pekín en China ha descubierto que la respuesta podría estar en ambas teorías como aspectos complementarios de un mismo sistema de bionavegación.

De acuerdo con un artículo publicado en Nature Materials que describe los resultados del estudio, el equipo investigó la naturaleza biológica del fenómeno de la magnetosensibilidad en moscas, mariposas y palomas. Para probar su hipótesis, los investigadores buscaron una proteína con cuatro características específicas: (i) con capacidad de unirse al hierro, (ii) que lo haga dentro de la célula y no en la membrana celular, (iii) que opere dentro del sistema nervioso central y (iv) que interactúe con el criptocromo. De esta forma, encontraron la proteína MagR, cuya forma molecular complementa la del criptocromo para formar una estructura cilíndrica altamente magnética. Cuando son expuestas a un campo magnético, estas proteínas se adhirieron a los instrumentos de metal del equipo investigador.

Según los investigadores de la Universidad de Pekín, estas proteínas estarían actuando como la aguja de una brújula. Cuando el animal hace un giro, estas moléculas permanecerían fijas apuntando hacia el norte, con lo cual el animal podría conocer su cambio de dirección. El equipo de investigadores se concentrará ahora en extraer o suprimir la acción de estas proteínas para estudiar si los animales pierden su capacidad natural de navegación.