Även om magnetoreception har studerats intensivt under de senaste åren och är en av de mest fantastiska landvinningarna i naturen, är den exakta mekanismen för magnetosombildning fortfarande inte helt klarlagd. Flera modeller har föreslagits, inklusive direkt utfällning av magnetit eller greigit från cytoplasman, omvandling av membranbundna järnsulfider till magnetit, eller mer komplicerade processer som involverar transport av järn och svaveljoner genom magnetosommembranet.
För att belysa magnetosomernas bildandemekanism har forskare från Münchens tekniska universitet (TUM) studerat den magnetotaktiska bakterien Magnetospirillum magneticum AMB-1 med hjälp av synkrotronröntgenmikroskopi och spektroskopi vid Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Kombinationen av dessa tekniker gjorde det möjligt för dem att analysera den elementära sammansättningen och magnetosomernas magnetiska egenskaper med hög rumslig upplösning.
Resultaten visar att magnetosomerna i Magnetospirillum magneticum AMB-1 är sammansatta av en magnetitkärna omgiven av ett tunt membran. Kärnan innehåller cirka 50 % järn och 50 % syre, som är anordnade i en omvänd spinellstruktur. Membranet är sammansatt av en blandning av lipider, proteiner och kolhydrater, och det är cirka 5 nm tjockt.
Forskarna fann också att magnetosomerna bildas genom direkt utfällning av magnetit från cytoplasman. Denna process initieras av ackumulering av järn- och syrejoner inuti magnetosommembranet. Jonerna reagerar sedan för att bilda magnetitkristaller, som växer tills de når sin slutliga storlek.
Dessa fynd ger nya insikter om magnetosomernas bildandemekanism och bidrar till vår förståelse av hur magnetotaktiska bakterier orienterar och navigerar längs jordens magnetfältslinjer.
