Цветовое зрение органоидов глаза

И. Иванов
(«ХиЖ», 20241, №5)

Зеленые и красные колбочки, специализированные светочувствительные клетки позволяют людям видеть миллионы цветов. Этого не могут собаки, кошки и другие млекопитающие. Красный сенсор развивается только у людей с нормальным зрением и у близкородственных приматов.

Ученые десятилетиями считали, что колбочки образуются случайно, что клетки бессистемно выбирают специализацию — красную или зеленую, хотя существовало подозрение, что этот процесс могут контролировать гормоны щитовидной железы. Светочувствительные клетки глаза удивительно похожи, за исключением белка опсина, который распознает цвет и сообщает о нем мозгу. Разные опсины определяют, станет ли колбочка зеленым или красным сенсором, хотя гены сенсоров общие на 96%.

Органоиды сетчатки глаза впервые позволили ученым под руководством профессора биологии Роберта Джонстона (Robert J. Johnston) из Университета Джона Хопкинса детально изучить эти явления. Ученые выявили тонкие генетические различия в органоидах и проследили за изменением соотношения светочувствительных клеток в течение 200 дней. Оказалось, что высокий уровень ретиноевой кислоты на ранних стадиях развития органоида связан с более высокой долей зеленых колбочек в сетчатке. Аналогично низкий уровень кислоты изменял генетические инструкции так, что на более поздних этапах развития органоида появлялись красные колбочки. Таким образом молекула производной витамина А определяла вид колбочки.

Роберт Джонстон говорит, что, возможно, здесь присутствует некоторая случайность. Но главный вывод исследования заключается в том, что ретиноевая кислота вырабатывается на самых ранних этапах развития колбочек. Ученые могут контролировать ее содержание, а значит, менять соотношение зеленых и красных сенсорных клеток. Исследователи также составили карты соотношений двух видов колбочек для сетчаток глаз 700 взрослых людей. Удивительным открытием стало то, насколько сильно изменяется пропорция разных колбочек. Почему она не влияет на зрение человека, пока неясно.

Ученые считают, что они на пути к выяснению механизмов дальтонизма, возрастной потери зрения и других заболеваний, связанных с фоторецепторными клетками. Биологи надеются помочь людям с дегенерацией центра сетчатки и другими проблемами зрения. Профессор Джонстон отмечает, что для этого могут пригодиться различные виды колбочек, которые его группа умеет выращивать. Статью об исследовании опубликовал журнал PLOS Biology.

Разные разности
Полимеры из метана
Очередную идею, как улавливать и преобразовывать метан, недавно опубликовали инженеры-химики Массачусетского технологического института. И не только придумали, но и успешно испробовали.
Пишут, что...
…европейское сообщество энтомологов избрало насекомым 2025 года древесную осу-паразита Rhyssa persuasoria, которая уничтожает личинки древесных ос, поедающих древесину, и тем самым спасает деревья… …астрономы впервые обнаружили космически...
Стеклянные яблоки
Коробки с елочными игрушками есть, пожалуй, в каждой семье. Порой это настоящее собрание редкостей. Ведь любая игрушка — предмет материальной культуры. Она, как зеркало, отражает эпоху, в которой родилась. Поэтому по елочным игрушкам, как, напри...
Подъемная сила
Мы привыкли к лифтам и не задумываемся о значимости этих подъемных устройств. А между тем лифты перевозят в сутки в 100 раз больше людей, чем весь остальной транспорт, вместе взятый.