Атомная структура глазных молекул раскрыла тайну восприятия цвета
Международный коллектив биологов и физиологов впервые восстановил трёхмерную конфигурацию трёх светочувствительных белков человеческой сетчатки — тех самых молекул, которые позволяют различать красный, зелёный и синий цвета. Итоги работы, выполненной специалистами из Китая, Германии и Австралии, опубликованы в журнале Science.
В глазу человека существуют три разновидности колбочек, и каждая несёт свой вариант опсина. Когда фотон попадает на такую молекулу, она перестраивается и запускает каскад биохимических реакций, итогом которых становится электрический импульс, направляющийся к мозговым центрам обработки зрительной информации. Именно эта переходная, активная форма и была заснята в деталях.
Авторы исследования обнаружили, что в возбуждённом состоянии тройка опсинов демонстрирует гораздо более выраженные структурные различия, чем ожидалось ранее. Эти расхождения как раз и объясняют, почему каждый тип колбочек настроен на свой участок спектра: один улавливает длинные волны, другой — средние, третий — короткие.
Профессор Тревор Лэмб из Австралийского национального университета обратил внимание на ещё один важный нюанс: скорость включения и выключения опсинов критически важна для дневного зрения. Именно быстродействие этих молекул позволяет глазу фиксировать мельчайшие детали и корректно оценивать цвет даже быстро движущихся объектов.
Полученные данные открывают новые перспективы для изучения наследственных патологий сетчатки и поиска способов их коррекции. Кроме того, знание точной атомной архитектуры опсинов может помочь в разработке препаратов, влияющих на функционирование фоторецепторов на молекулярном уровне.
Человеческий глаз способен распознавать примерно 10 миллионов цветовых оттенков — это достигается за счёт комбинированного сигнала от трёх типов колбочек. Однако при падении освещённости эстафету перехватывают палочки — другой класс рецепторов, почти нечувствительных к цвету. Именно поэтому в сумерках мир вокруг нас кажется лишённым красок и воспринимается в градациях серого.
Учёные выяснили силу удара для океанов от глобального потепления