2018. július 23. hétfő
Lenke
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
A neuronok új fényérzékelési mechanizmusát fedezték fel  - 2011-03-10 18:40:12 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
A neuronok új fényérzékelési mechanizmusát fedezték fel

A fény érzékelése az a folyamat, melynek során a szem fényre érzékeny idegsejtei fény hatására elektromos jeleket küldenek az agynak. Sokáig úgy vélték, hogy a folyamat kulcsmolekulája, vagyis az idegsejtekben a fény „befogását” és az idegsejtek működését befolyásoló molekula egy A-vitamin származék, a retinal. Egy új kutatás azonban felfedezte a fototranszdukció egy másik formáját is, aminek fő molekulája a B-vitamin egy származéka. Ez a felfedezés új információkkal szolgálhat a fény által szabályozott sejtbiológiai folyamatokról.

A fototranszdukció – vagyis a fényérzékelés -  legismertebb formája a szem fotoreceptor sejtjeiben, a csapokban és pálcikákban zajlik. Ezek közül a sejtek közül a csapok felelősek az színlátásért. Felbontóképességük kiváló, így az éleslátásért és a térlátásért felelősek. Működésük sok fényt igényel, ellentétben a pálcikákkal, akik kevés fényre is érzékenyek, felbontóképességük viszont nagyságrendekkel rosszabb a csapokénál. A fényérzékelés molekuláris hátterét ez utóbbi sejteken keresztül ismerjük a legjobban. Ha a pálcika sejtek kültagját fény éri, azok fényérzékelésért felelős molekulája, a rodopszin a bejövő fény hatására egy soklépéses folyamatban átalakul. A folyamatnak a végső eredménye az lesz, hogy a keletkező termékek hatására a pálcikasejtek hiperpolarizálódnak, vagyis „tüzelni” kezdenek és jeleket küldenek a látókéregnek.

Az University of California Irvine (UCI) kutatócsoportja felfedezte, hogy a fototranszdukciót egy kriptokróm nevű fehérje is közvetítheti, ami a B2 vitamin származékát használja a fényérzékelésre.

A kriptokrómok (CRY) kék fényre érzékeny fotoreceptor molekulák. Eredetileg növényekben azonosították őket, később azonban kiderült, hogy állatokban is megtalálhatóak. Flavoproteinek, melyek képesek FAD-ot (flavin adenin dinukleotid) kötni. A FAD összetett molekula, melynek egyik komponense a B2 vitamin. A kriptokrómok növényeknél a de-etiolációban (ennek a folyamatnak a során alakulnak át a növények sötétben növekvő – endospermiumfüggő - embrióból fény hatására növekvő fotoautotróf szervezetekké), a virágzásban, a cirkadián óra beállításában és a fényindukált génexpresszió irányításában fontosak. Állatok esetében a cirkadián ritmus kialakításában van szerepük. Az eddigi ismeretek szerint lassú biokémiai folyamatokat szabályoznak, az új eredmények szerint a gyors fotokémiai reakciókban is van szerepük. .

Todd C. Holmes, a UCI fiziológia és biofizika professzora és munkatársai leírták, hogy a  kriptokróm a Drosophila melanogaster olyan idegsejtjeiben is megtalálhatók, melyek a cirkadián ritmus és a vészjelzés szabályozásában vesznek részt. A kutatócsoport ezeket a sejteket vizsgálta vad típusú és kriptokómot nem expresszáló mutáns (cry-null) Drosophila törzsekben. A vad típusú legyek kriptokrómot hordozó idegsejtjei fény hatására másodperceken belül tüzelni kezdtek pedig nem volt bennük opszin-alapú fotoreceptor molekula. Az idegsejtek membránjának elektromos potenciáljában bekövetkező változások – vagyis az idegsejtek tüzelése - szelektíven a kék fénynél léptek fel, annál a hullámhossznál, amely megfelel a kriptokróm spektrális érzékenységének. Ezzel szemben a mutáns egyedekből származó sejtek nem reagáltak a fényre, viszont a CRY expresszió visszaállításával visszanyerték a válaszképességüket. A kriptokróm tehát közvetlenül irányítja a kék fény hatására fellépő fototranszdukciót.

A kutatók arra is rájöttek, hogyan képesek kriptokrómot kifejezni olyan neuronokban, melyek normálisan nem reagálnak a fényre, és ezzel válaszképessé tették azokat.

„Ez egy teljesen új mechanizmus, ami nem függ a retinaltól,” mondta Holmes. „Ez a felfedezés teljesen új technikai lehetőségeket nyit meg, hogy fényérzékelő fehérjéket alkalmazzunk a sejtek orvosilag fontos folyamatainak meghajtásához.”

A fent leírt eredmény az optikai és genetikai technikákat egyesítő optogenetika jelentős felfedezése. Az ilyen típusú kutatások eredményei az alkalmazott élettudományok művelői számára segíthetnek megérteni, miként zajlik az információk feldolgozása az agyban, sőt azt is, hogy hogyan segíthetnek bizonyos kezelések a neurodegeneratív betegségben szenvedő embereken.

A kutatók eredményeiket a Science folyóiratban jelentették meg.

Science Daily, 2011. március 4.
Duleba Mónika

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 4, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés