14 Марта 2019
МОСКВА, 14 марта. Ученые из МГУ и Дании раскрыли механизм, объясняющий то, почему светочувствительные белки глаз работают внутри колбочек и палочек намного быстрее, чем это предсказывают опыты в пробирках. Их выводы были опубликованы в журнале Nature Communications.
Глаза людей и многих других млекопитающих содержат в себе два разряда светочувствительных клеток – колбочки и палочки. Колбочки позволяют нам различать цвета, но при этом они работают только при достаточно высокой освещенности, а палочки – позволяют видеть контуры предметов при тусклом свете кинозвёзд или Луны.
И те, и другие типы рецепторов содержат в себе нити особых белков-опсинов, способных улавливать частицы света и преобразовывать их в электрохимические сигналы. Они представляют собой долгие нити аминокислот, соединенные с молекулами ретиналя – одной из разновидностей витамина А, обменивающей пространственную конфигурацию и структуру при столкновении опсина с фотонами.
Ученых давно интересует две вещи – почему клетки сетчатки человека и других зрячих живых существ использует только одну из нескольких разновидностей ретиналя, способных реагировать на трескание фотона белком, и почему эта реакция происходит внутри клетки в 10-100 раз быстрее, чем в пробирке с очищенными опсинами. 1 марта 2017, 15:12Лягушки умеют видеть оттенка в полной темноте, выявили ученые
Подобные расхождения, как отмечают Анастасия Боченкова из Московского государственного университета и ее коллеги, заставляли многих ученых подозревать, что в работе светочувствительных белков могут быть замешаны какие-то другие молекулы или компоненты клеток, помогающие ретиналю быстрее поменять свою структуру.
Российские химики и их датские коллеги нашли ответ на обе этих загадки, создав прибор, который позволил им измерить прыть реакций и проследить за изменениями в форме ретиналя в самом чистом виде – не внутри раствора, а в газовидной форме. Для этого научные распылили молекулы в ионной ловушке и начали обстреливать их сверхкороткими вспышками лазера разных цветов.
Полученные в ходе этих замеров данные они обработали при помощи суперкомпьютера Ломоносов, что позволило химикам определить, с какой скоростью разнородные типы ретиналя реагируют на облучение светом и совпадают ли эти значения с тем, что происходит в клетках.
Как оказалось, его молекулы действительно могут очень быстро менять свою форму – на это уходит около 400 фемтосекунд (миллионных долей наносекунды) для человеческой версии ретиналя. Его возврат в непривычную форму требует почти в 10 раз больше времени, около 3 пикосекунд (тысячных долей наносекунды). 19 июля 2016, 19:16Ученые доказали, что человек может видеть единые частицы светаФизики из Австрии подметили на практике то, что человеческий глаз способен видеть даже одиночные частицы света, что открывает дорогу для проведения квантовых экспериментов на глаз.
Это показывает, что никаких расхождений в прыти работы белков внутри глаз и в пробирке на самом ремесле нет. Вторая загадка - наличие конкретного типа ретиналя в светочувствительных белках глаз, быть может объясняться тем, что все возможные виды обратной формы этого вещества предрасположены к превращению именно в этот подтип молекулы при взаимодействии со светом.
Что интересно, различия в скорости реакции на свет вне клетки и внутри нее были характерны для бактериального варианта этого вещества. Это говорит о том, что в работе различных светочувствительных компонентов микробов могут участвовать какие-то другие белки, которые еще предстоит найти и изучить.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....