Csupán egyetlen molekula teszi lehetővé, hogy milliókkal több színt láthassunk, mint házi kedvenceink

Elég nehéz elképzelni a világot valaki más szemével, különösen a különböző állatokéval. De egy új, laboratóriumban növesztett emberi retinák...

Elég nehéz elképzelni a világot valaki más szemével, különösen a különböző állatokéval. De egy új, laboratóriumban növesztett emberi retinákat használó tanulmány feltárja, hogy még a különböző emberek is rendkívül változatos látással rendelkeznek.

És lehet, hogy köze van ahhoz, hogy a vörös és zöld csapok hogyan alakulnak ki a retinánkban. A csapok fényérzékelő sejtek a gerincesek szemében; a különböző hullámhosszakra adott kombinált válaszuk teszi lehetővé a színlátást.

Az emberek és néhány közeli rokon főemlős az egyetlen ismert emlős, amely látja a vörös, valamint a zöld és a kék színt.

Más állatok is láthatnak pirosat, mint sok madár és néhány rovar. Az állat látásmódja szorosan összefügg az evolúciójával a gyümölcsöket és virágokat termelő növények mellett. Ez a képesség nagyon hasznosnak bizonyult például egy érett piros alma észleléséhez egy sűrű zöld lombkorona között.

Egy másik emlős, amely képes látni a vöröset, a mézrablóerszényes (Tarsipes rostratus). Ez az ausztrál erszényes beporzó madárszerű képességgel rendelkezik, hogy megszondázza a piruló banksiák nektárját, a konvergens evolúció lenyűgöző példájaként.

A vörös és zöld csapjaink alapvetően azonosak, kissé eltérő kémiával, hogy meghatározzák, melyik színt fogják érzékelni. Az opszin nevű fehérje két különböző "ízben" létezik, vörösre érzékeny vagy zöldérzékeny, és genetikai "receptjeik" egymás mellett helyezkednek el az X kromoszómán.

Tehát nagyon könnyű összekeveredniük a rekombinációban, ami a veleszületett vörös-zöld színvakság variációit eredményezi.

Most az új kutatások némi bepillantást engednek abba, hogy ezek a kulcsfontosságú látást meghatározó összetevők - amelyek mindössze 4%-os különbséget tesznek ki a fehérjéket kódoló gének között - valójában mik.

Korábban azt gondoltuk, hogy a csap meghatározása alapvetően véletlenszerű, bár az újabb tanulmányok rámutattak arra, hogy a pajzsmirigy szintje szerepet játszik.

A Johns Hopkins Egyetem és a Washingtoni Egyetem csapata azonban felfedezte, hogy az A-vitaminból származó retinsav molekula szintje hozza létre vagy töri meg a vörös-zöld csapok arányát, legalábbis a laboratóriumban növesztett retinák esetében.

"Ezek a retinális organoidok lehetővé tették számunkra, hogy először tanulmányozzuk ezt a nagyon emberspecifikus tulajdonságot," - mondja Robert Johnston fejlődésbiológus a Johns Hopkins Egyetemről. "Ez egy hatalmas kérdés, hogy mi tesz minket emberré, mi tesz minket mássá." (1)

A laboratóriumban a korai fejlődés során (az első 60 napban) a több retinsavnak kitett retinák 200 nap elteltével nagyobb arányú zöld csapokat eredményeztek az organoidon, míg az alacsony savszintnek kitett éretlen csapok később vörös csapokká fejlődtek.

Az időzítés is számít. Ha a retinsavat 130 nappal később adták hozzá, a hatás ugyanaz volt, mintha egyáltalán nem adtak volna hozzá. Ez arra utal, hogy a sav korán meghatározza a csap típusát, és nem okozhatja, hogy a vörös csapok már érett zöld csapokká "váljanak".

Az összes laboratóriumban növesztett retina hasonló csapsűrűséggel rendelkezett, ami lehetővé tette a csapat számára, hogy kizárja a csapsejtek halálát, mint ami befolyásolja a vörös és a zöld arányát.

Sarah Hadyniak fejlődésbiológus, aki a Johns Hopkins Egyetemen a tanulmány társszerzője volt, azt mondja, hogy eredményeik hatással vannak arra, hogy pontosan hogyan hat a retinsav génekre.

Annak érdekében, hogy megértsék, mennyire befolyásolhatja ez az emberi látást, a kutatók 738 felnőtt férfi retináját tanulmányozták, akiknél nem voltak színtévesztés jelei. (2)

A kutatókat megdöbbentette a vörös/zöld csap arány természetes változása ebben a csoportban.

"Az új kutatás egyik legmeglepőbb eredménye az volt, hogy láttuk, hogyan változott a zöld és a vörös csapok aránya az emberekben," - mondta Hadyniak.

Nem világos, hogy ez a sok változás hogyan fordulhat elő anélkül, hogy befolyásolná a látás változásait. Ahogy Johnston fogalmazott, "ha az ilyen típusú sejtek meghatároznák az emberi kar hosszát, a különböző arányok elképesztően eltérő karhosszakat eredményeznének." (3)

(1) - https://hub.jhu.edu/2024/01/11/retina-organoids/
(2) - https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=
(3) - https://www.sciencealert.com/just-one-molecul