مارماهی برقی یا الکتریکی، با نام علمی Electrophorus electricus، یک ماهی گوشتخوار است که برخلاف نامش یک مارماهی نیست، بلکه به خانواده کاردماهی‌ها تعلق دارد. آن‌ها را مارماهی برقی می‌نامند چون بار الکتریکی زیاد بسیاری برای فلج‌کردن شکار و فراری‌دادن شکارچیان خود تشکیل می‌کنند. اکنون پژوهشی نشان داده است که جریان الکتریکی مارماهی‌های برقی این پتانسیل را دارد که تکه‌های DNA حاضر در آب را داخل سلول ماهی‌های دیگر کند و ژنتیک آن‌ها را تحول دهد.

دانشمندان دانشگاه ناگویا در ژاپن به مطالعه این ماهی‌ها پرداخته‌اند. آن‌ها می‌خواستند ببینند که آیا در حقیقت مارماهی‌های برقی می‌توانند فرایند انتقال ژن را در محیط‌های آبی تسهیل کنند یا نه. پتانسیل الکتریکی تخلیه الکتریکی اندامی (EOD – electric organ dischrge) مارماهی برقی می‌تواند به ۸۶۰ ولت برسد. این ولتاژ برای تحول ژنتیک سلول ماهی‌های نوزاد کافی است.

دانشمندان از مفهومی به‌نام الکتروپوراسیون در مطالعه خود منفعت بردند. این تکنیک آزمایشگاهی با منفعت گیری از یک میدان الکتریکی حفره‌هایی موقت در غشای سلولی تشکیل می‌کند. به این ترتیب مولکول‌هایی همانند DNA یا پروتئین می‌توانند داخل سلول مقصد شوند.

مارماهی برقی، عامل تسهیل‌کننده انتقال ژن در محیط‌زیست

آن‌ها برای آزمایش فرضیه خود، نوزادان گورخرماهی را در آبی شامل DNA سازنده پروتئین فلوئورسنت سبز (GFP) گذاشتند. سپس آن‌ها را در معرض تخلیه الکتریکی اندامی یک مارماهی برقی قرار دادند.

فرضیه دانشمندان این می بود که جریان‌های الکتریکی حاضر در یک رودخانه می‌توانند روی سلول‌های ارگانیسم‌های نزدیک تأثیر بگذارند و تلفیق DNAهای محیطی را با سلول‌های آن‌ها تسهیل کنند.

فرایند الکتروپوراسیون چیزی است که عمدتاً درون آزمایشگاه می‌توان آن را دید. اما مارماهی‌های برقی این پتانسیل را دارند که نقش الکتروپوراسیون‌کننده‌هایی را برای انتقال DNA به داخل سلول‌های یوکاریوت ایفا کنند.

با این که مارماهی‌های برقی عمدتاً از تخلیه الکتریکی برای حس، شکار و حفاظت منفعت گیری می‌کنند، می‌توانند به‌طور ناخواسته به انتقال ژن در محیط‌زیست نیز پشتیبانی کنند.

برای مثال، مارماهی‌های برقی در رودخانه آمازون می‌توانند نقش یک منبع قوت را داشته باشند. ارگانیسم‌های زنده در محیط اطراف، سلول‌های دریافت‌کننده می باشند و تکه‌های DNA محیطی آزادشده درون رودخانه، نقش ژن‌های خارجی را ایفا می‌کنند.

در این آزمایش، پنج درصد از نوزادان گورخرماهی علائم انتقال ژن را از خود نشان دادند. این یعنی مارماهی برقی و دیگر جانوران برقی می‌توانند روی تغییرات ژنتیکی طبیعی اثرگذار باشند. گرچه جریان الکتریکی آن‌ها با برق ماشین‌هایی که در الکتروپوراسیون منفعت گیری خواهد شد متفاوت است و ولتاژ پایدار ندارند.