清華大學哪個教授做果蠅

㈠ 生物指南針的本質原因是什麼

這或與體內的磁感應蛋白MagR的基因變異有關。

11月16日，Nature網站發文祝賀：中國的科學家謝燦教授團隊公布了動物體內具有辨識方向作用的「生物指南針」結構——由被其命名為MagR的磁感應蛋白與光敏隱花色素蛋白組成的含鐵元素的復合體（MagR/Cry）。謝燦教授的這一重磅發現與分享，將開啟科學界以生物指南針結構為基礎的「磁遺傳學」的研究浪潮。

是日，北京大學生命科學院教授謝燦研究團隊的論文「A magnetic protein biocompass」被影響因子高達36分的Nature子刊Nature Materials《自然材料》接受並在線發表。謝燦研究團隊通過對果蠅的12536個基因篩選後，發現了唯一一個與CRY相結合的含有鐵、硫的蛋白螯合物（CG8198）的磁感應受體蛋白，能夠感應外界磁場。基於這種蛋白具有磁感應能力，謝燦團隊將CG8198命名為磁感應受體蛋白（MagR）。

動物（蝴蝶、鴿子、海龜、狼……）通過感應磁場辨識方向進行遷徙，科學家認為動物體內應該存在某種蛋白能夠感應地磁，即磁受體蛋白，但是關於蛋白及背後的分子機制卻不清楚。直至2008年自然（《nature》）期刊發表了一篇揭示果蠅中有一種光敏隱花色素蛋白復合體（Cry），一旦敲除該蛋白，果蠅對方向的敏感性會減弱。謝燦教授指出，Cry蛋白並不是真正的磁感應受體蛋白，因為它不能感應磁場的極性（南、北極）。

謝燦教授paper中的部分圖片(棒狀的化合物可以對准磁場)

那究竟是什麼原因在幫助動物指示著方向呢？在過去的10年裡，科學家們曾經利用過某些蛋白質的光感應能力來操控神經元細胞，例如將一根光纖電纜直接插入到大腦里來調控個別神經細胞的活性，即我們熟知的光遺傳學。

謝燦教授團隊經過6年多的研究，發現相比光遺傳學而言，磁感應受體蛋白有一個更加顯性的優勢，後者可以被大腦外面的磁場操控。因此，該團隊的重大發現或將使科學家可以通過磁場來控制細胞。

Nature專訪謝燦——關於「搶發論文」的那些事兒

今年4月，清華大學教授張生家（現已解聘）從謝燦實驗室獲得磁受體基因，將其表達在線蟲的肌肉、神經細胞中，並成功運用磁場控制肌肉收縮、神經激活。張生家在謝燦不知情的情況下，搶先投遞文章至影響因子遠低於Nature（IF 41.456）且具有快速審稿優勢的Science Bulletin（《科學通報》，IF1.579），並在第一時間獲得了後者的在線發表。為此，這一事件引起國內外的學術爭議，清華、北大聯名給科學通報編輯部發函，指明張生家違背學術規范，要求期刊撤稿。

謝燦教授表示，早在今年4月份，他就已經向中國專利申請機構申請了關於磁遺傳學和MagR蛋白具有操控大分子能力的相關專利。他們發現MagR/Cry蛋白復合體存在於包括鴿子、蝴蝶、鯨魚等多種動物中。他希望MagR在人類等其他動物身上也有相同的功能。

為什麼有些人的方向感很差？他猜測，這可能與人體的磁感應蛋白MagR的基因變異有關。

國際學術界——如何看待謝燦教授的研究結果？

根據Nature新聞的報道，英國牛津大學的生物化學家Peter Hore認為，顯而易見生物指南針結構的發現是具有里程碑意義的，遺憾的是文章中沒有對磁受體蛋白感應磁場的反應極其機制進行解析，希望看到團隊進一步的數據公開。

維也納分子病理學研究所的神經學家David Keays則顯得比較謹慎，該文章或許是一個意義非凡的發現，若不成立就是完全錯誤的，由於蛋白中鐵離子含量稀缺，不得不讓人對其在細胞中的磁性強度的可測性產生懷疑。

對於國際科學家的質疑，謝燦教授表示，文章只是對過去6年試驗成果的整理和公布，希望有更多的實驗室加入進來，對調控MagR蛋白的基因進行深度和廣度的研究。