Клетки сетчатки, чувствительные к свету, имеют древнее происхождение
Группа исследователей из Медицинского центра Джонса Хопкинса сделала революционное открытие, касающееся особого типа светочувствительных клеток, обнаруженных в сетчатке. Согласно их выводам, эти клетки используют не один, а два различных пути для передачи электрических сигналов, связанных со зрением, в мозг. Это новое понимание сложной работы этих клеток имеет огромное значение и потенциально может пролить свет на их эволюционное происхождение, предполагая, что они могли существовать с древних времен.
Исследование, опубликованное в журнале PNAS, пролило свет на удивительное открытие: нерезидентные светочувствительные ганглиозные клетки (ipRGC) используют уникальную комбинацию микровиллозных (микроворсинчатых) и цилиарных (ресничных) сигнальных путей. Эта отличительная особенность отличает их от других фоторецепторов, обнаруженных в сетчатке, поскольку они обычно полагаются исключительно на один из этих путей.
Команда сделала это важное открытие, после того как подвергла ipRGC коротким, но интенсивным вспышкам света. В ходе своих экспериментов исследователи заметили, что сигнальный путь микроворсинок демонстрирует более быстрые электрические реакции, возникающие раньше, чем более медленные реакции цилиарного пути. Удивительно, но исследователи также установили, что все шесть различных подтипов клеток ipRGC используют оба пути одновременно, хотя и в разных соотношениях.
— Люцзин Чен, автор исследования.
Известно, что фоторецепторы у животных обладают способностью воспринимать свет посредством сигнального пути, название которого зависит от типа клетки, из которой они происходят. Например, фоторецепторы, происходящие из микроворсинок, подобные тем, что обнаружены в глазах мух, используют фермент фосфолипазу С для передачи обнаружения света. С другой стороны, фоторецепторы, происходящие из ресничек, которые присутствуют в наших собственных колбочках и палочках, используют сигнальный путь, известный как используют циклический ядерный путь, для передачи сигнала обнаружения света.
В дополнение к своим выводам о роли ipRGC в регуляции циркадного ритма, исследователи сделали интригующее открытие, касающееся механизма передачи сигналов, используемого этими клетками. Они обнаружили, что ipRGC используют каналы cAMP (циклического аденозина монофосфата ) в качестве сигнального мессенджера, аналогичный подход наблюдается у медуз, организма, который предшествует человеку на временной шкале эволюции. Это замечательное сходство предполагает, что ipRGC, возможно, произошли от общего предка, общего с медузами, что указывает на древнее происхождение этих специализированных ганглиозных клеток сетчатки.
Недавние открытия наконец дали ответы на давнюю загадку функционирования этих клеток, возникшую несколько десятилетий назад. Более того, этот прорыв в понимании потенциально может пролить свет на загадочную способность людей без зрения по-прежнему воспринимать свет. Исследование стало возможным благодаря финансовой поддержке Национальных институтов здравоохранения и престижной премии Бекмана-Аргиро в области исследований зрения.
Исследование, опубликованное в журнале PNAS, пролило свет на удивительное открытие: нерезидентные светочувствительные ганглиозные клетки (ipRGC) используют уникальную комбинацию микровиллозных (микроворсинчатых) и цилиарных (ресничных) сигнальных путей. Эта отличительная особенность отличает их от других фоторецепторов, обнаруженных в сетчатке, поскольку они обычно полагаются исключительно на один из этих путей.
Команда сделала это важное открытие, после того как подвергла ipRGC коротким, но интенсивным вспышкам света. В ходе своих экспериментов исследователи заметили, что сигнальный путь микроворсинок демонстрирует более быстрые электрические реакции, возникающие раньше, чем более медленные реакции цилиарного пути. Удивительно, но исследователи также установили, что все шесть различных подтипов клеток ipRGC используют оба пути одновременно, хотя и в разных соотношениях.
Внутренние светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки важны для зрения и могут функционировать как первичные фоторецепторы, так и релейные нейроны для других зрительных сигналов. Они были разделены на шесть подтипов (M1-M6) и используют разные механизмы обнаружения света. Наши предыдущие исследования показали, что ipRGC M3, M5 и M6 используют оба пути
— Люцзин Чен, автор исследования.
Известно, что фоторецепторы у животных обладают способностью воспринимать свет посредством сигнального пути, название которого зависит от типа клетки, из которой они происходят. Например, фоторецепторы, происходящие из микроворсинок, подобные тем, что обнаружены в глазах мух, используют фермент фосфолипазу С для передачи обнаружения света. С другой стороны, фоторецепторы, происходящие из ресничек, которые присутствуют в наших собственных колбочках и палочках, используют сигнальный путь, известный как используют циклический ядерный путь, для передачи сигнала обнаружения света.
В дополнение к своим выводам о роли ipRGC в регуляции циркадного ритма, исследователи сделали интригующее открытие, касающееся механизма передачи сигналов, используемого этими клетками. Они обнаружили, что ipRGC используют каналы cAMP (циклического аденозина монофосфата ) в качестве сигнального мессенджера, аналогичный подход наблюдается у медуз, организма, который предшествует человеку на временной шкале эволюции. Это замечательное сходство предполагает, что ipRGC, возможно, произошли от общего предка, общего с медузами, что указывает на древнее происхождение этих специализированных ганглиозных клеток сетчатки.
Недавние открытия наконец дали ответы на давнюю загадку функционирования этих клеток, возникшую несколько десятилетий назад. Более того, этот прорыв в понимании потенциально может пролить свет на загадочную способность людей без зрения по-прежнему воспринимать свет. Исследование стало возможным благодаря финансовой поддержке Национальных институтов здравоохранения и престижной премии Бекмана-Аргиро в области исследований зрения.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...