Как нервные клетки «видят» свет

06.03.201114820
На протяжении более чем 100 лет считалось, что процесс фототрансдукции зависит исключительно от витамина А (ретинола). Фототрансдукция – это преобразование светового сигнала в электрические импульсы в фоторецепторных нейронах, лежащее в основе формирования зрительных образов.

Исследователи обнаружили, что фототрансдукция может также осуществляться благодаря работе белка криптохрома, которому для работы необходима одна из производных витамина В2. Криптохромы – это белки, чувствительные к голубому свету, присутствующие, например, в нейронах, ответственных за циркадные ритмы, или циркадных нейронах.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

«Это совершенно новый биохимический механизм, не зависящий от витамина А или ретинола, - говорит Холмс, - Наше открытие может стать ключом к разработке новой технологии, позволяющей модифицировать чувствительные к свету белки и предотвращать развитие различных патологических процессов».

Руководитель работы считает, что с фундаментальной точки зрения полученные данные очень важны для развития такой новой области современной биологии, как оптогенетика. Оптогенетика сочетает методы оптики и генетики, чтобы описывать работу нейронных сетей и обработку информации мозгом. В частности, методы оптогенетики применяются при оценке эффективности медицинской процедуры – глубокой стимуляции мозга, проводящейся при ряде нейродегенеративных заболеваний.

Исследование было проведено на циркадных нейронах плодовой мушки дрозофилы. Исследователи также показали, что, если искусственно вызвать продукцию криптохрома в нейронах, которые не чувствительны к свету, то такие нейроны начнут генерировать в ответ на освещение голубым светом электрические импульсы.


Циркадные нейроны, генерирующие нервные импульсы под действием света.

По материалам:
University of California – Irvine

Оригинальная статья:
Keri J. Fogle, Kelly G. Parson, Nicole A. Dahm and Todd C. Holmes. CRYPTOCHROME Is a Blue-Light Sensor That Regulates Neuronal Firing Rate. Science, 3 March 2011 DOI: 10.1126/science.1199702

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей