La Universidad de OxfordBiotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC). El objetivo principal es profundizar en la comprensión de cómo los animales perciben el campo magnético terrestre y aplicar este conocimiento para desarrollar herramientas innovadoras con posibles aplicaciones biomédicas.
El proyecto, titulado ‘Quantum sensing in nature and synthetic biology’, se enmarca dentro del programa de subvenciones Strategic Longer and Larger (sLoLa), que apoya investigaciones impulsadas por la curiosidad que pueden transformar nuestra comprensión biológica y fomentar la innovación en diversos sectores. Este esfuerzo será dirigido por la profesora Christiane Timmel del Departamento de Química de Oxford, junto a un equipo interdisciplinario de investigadores provenientes de la Universidad de Edimburgo y la Universidad de St Andrews.
Explorando el sentido magnético animal
La profesora Timmel destaca que “la migración anual de muchos animales a través de vastas distancias representa uno de los espectáculos más impresionantes de la naturaleza”. Aparte de las señales visuales como el sol y las estrellas, hay evidencia clara que sugiere que estos navegadores expertos también detectan y utilizan el campo magnético terrestre durante sus travesías. “Nuestro proyecto busca esclarecer los principios fundamentales que rigen esta capacidad magnética en los animales y explorar cómo podríamos aprovechar este mecanismo para crear nuevas tecnologías en biomedicina”, agrega.
La forma en que un ser vivo percibe un campo magnético débil no es evidente. Una hipótesis prominente se basa en la biología cuántica y se centra en una proteína llamada criptocromo, presente en el ojo del animal. Al absorber luz, esta proteína genera dos ‘radicales’, especies efímeras que contienen un electrón desapareado, lo que les confiere una propiedad denominada ‘spin’, sensible a campos magnéticos.
Un enfoque interdisciplinario para entender la magnetosensibilidad
Se cree que la fuerza y dirección del campo magnético influyen en las reacciones subsiguientes relacionadas con estos radicales, desencadenando cascadas de señalización y señales nerviosas. De esta manera, el animal podría “ver” el campo magnético. Sin embargo, aunque tanto el comportamiento animal como estudios espectroscópicos respaldan fuertemente este mecanismo basado en la biología cuántica, actualmente hay escasa información sobre la cascada de señalización magnética entre este paso cuántico y la respuesta del animal.
"Las inversiones a largo plazo a través de nuestro esquema sLoLa reúnen a investigadores con diferentes especialidades para perseguir colaborativamente preguntas cuyas respuestas pueden redefinir nuestra comprensión del mundo vivo", afirma la profesora Anne Ferguson-Smith, presidenta ejecutiva del BBSRC.
El nuevo proyecto adoptará un enfoque interdisciplinario para obtener una comprensión integral del sentido magnético, desde su aparición inicial hasta la actividad neural y el comportamiento observados en ratones vivos. El equipo investigará diversas variedades de criptocromos —desde plantas hasta insectos, aves y mamíferos— con el fin de identificar similitudes y diferencias clave en las vías de transducción, así como explorar la ingeniería de respuestas magnéticas análogas en proteínas modelo.
Así, los resultados del programa incluirán una comprensión detallada sobre los orígenes del sentido magnético animal y desarrollos pioneros en tecnologías impulsadas por campos magnéticos. La profesora Timmel concluye: “El sentido magnético se encuentra entre las reglas más cautivadoras y elusivas de la naturaleza. Al reunir a un equipo extraordinario de ingenieros, físicos, químicos, bioquímicos y neurocientíficos, esta iniciativa sLoLa ofrece una oportunidad única para desentrañar uno de los secretos mejor guardados de la naturaleza y convertir ese descubrimiento en poderosas nuevas biotecnologías”.
Si (
No(
