視網(wǎng)膜感光細胞的一些古老根源
約翰霍普金斯醫(yī)學科學家們說,他們發(fā)現(xiàn)了可能是古代感光機制在現(xiàn)代老鼠的視網(wǎng)膜細胞。“一些進化生物學家提出,古老的生物可能有兩個獨立的光反應機制共存于一個光感受器,通過進化,這兩種機制分為不同的細胞類型。似乎我們的研究提供的證據(jù)表明,感光細胞含有兩種感光機制可能仍然存在于現(xiàn)代哺乳動物,“說King-Wai瑤族,博士,神經(jīng)科學教授約翰·霍普金斯大學醫(yī)學院的。在一份報告中他們的10月18日發(fā)表在實驗老鼠細胞,科學家說他們的研究集中在感光細胞控制所謂的“非圖像的形成”的愿景。
“當我們想到的愿景,我們傾向于把它和看到一個圖像,等一個人的臉。但是光也有其他影響,如使我們的學生在強光限制其強度收縮我們的視網(wǎng)膜或幫助我們克服時差跨時區(qū)旅行時,”姚說,他也是一個眼科教授約翰·霍普金斯威爾默眼科研究所。
邱說,這種非形成視覺控制的子群的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞,存在于很多,最有可能的是,哺乳動物,包括人類。這些細胞,稱為內(nèi)在光敏視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(ipRGCs),感光細胞,就像視桿細胞和視錐細胞越熟悉,其中有5個亞型,M1 M5。
為了理解ipRGCs使用的生化途徑應對光,瑤族的解剖學和他的同事們第一次看到其他光感受器。
大多數(shù)光感受器有一種尾巴叫做纖毛或簇突出稱為微絨毛。光運動纖毛或纖毛表面使用一個細胞內(nèi)的化學反應稱為環(huán)核苷酸。使用其他點綴著的感光細胞微絨毛,相反,一種叫做磷脂酶C的酶反應。直到現(xiàn)在,這兩個路徑?jīng)]有被發(fā)現(xiàn)在一個感光共存。
事實證明ipRGCs沒有纖毛和微絨毛,所以科學家們沒有解剖線索他們使用的途徑應對光。但在2011年出版的研究瑤族的團隊,他們發(fā)現(xiàn)M1亞型ipRGCs使用磷脂酶C通路。
對當前工作,瑤族和他的團隊專注于亞型M2和M4 ipRGCs確定他們使用相同的生化途徑M1細胞。
要做到這一點,約翰霍普金斯大學的科學家轉(zhuǎn)基因小鼠去除分子磷脂酶C通路中的組件。如果M2和M4細胞也用磷脂酶C通路,擾亂通路將阻礙細胞的反應能力。
無論多么科學家擾亂了磷脂酶C通路,然而,M4細胞仍對光線沒有減少響應的大小,和M2細胞回應的一半控制老鼠。M2細胞似乎使用,部分磷脂酶C通路,但M4細胞幾乎不使用它。
”,促使我們?nèi)ふ伊硪环N途徑的細胞可能會使用,”鄭江說,博士,一位研究助理在瑤族的實驗室工作。
在他們的搜索,他們發(fā)現(xiàn)一個生化過程涉及HCN通道,當中斷時,幾乎完全封鎖了內(nèi)在的光反應M4 M2細胞細胞和部分阻塞。因此,M2細胞使用磷脂酶C和新發(fā)現(xiàn)HCN-channel通路,和M4細胞似乎大多使用HCN通道。
HCN通道,它代表hyperpolarization-activated和循環(huán)nucleotide-gated頻道,發(fā)現(xiàn)還在哺乳動物的心臟細胞,作為起搏器心率。
M2細胞使用兩個生化途徑的觀察光響應表明原始鏈接,研究人員說,不同意該提議由進化生物學家,最早的光感受器位于相同的單元中可能包含兩個機制。邱說這種現(xiàn)象可能存在于人類的視網(wǎng)膜,。
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