Τι είναι ένα opsin;

Μια opsin είναι μια πρωτεΐνη που βρίσκεται στον αμφιβληστροειδή που είναι ευαίσθητη στο φως.Πολλά opsins εμπλέκονται στη μετάδοση σημάτων από το φως για να γίνουν οπτικές εικόνες.Άλλοι τύποι αυτών των πρωτεϊνών ανακαλύφθηκαν στη δεκαετία του 1990.Αυτά έχουν μη οπτικά και συχνά άγνωστα ρόλους στη φυσιολογία, από το 2010. Μια μη οπτική opsin της γνωστής λειτουργίας είναι melanopsin , η οποία εμπλέκεται στον καθορισμό των κιρκαδικών ρυθμών.

Ο αμφιβληστροειδής είναι το εσωτερικό στρώμα του ματιούΑυτό περιέχει κύτταρα φωτοϋποδοχέα .Αυτά τα κύτταρα είναι εξειδικευμένοι τύποι νευρικών κυττάρων που μετατρέπουν το φως σε μια αλυσίδα βιολογικών αντιδράσεων.Οι πιο γνωστές είναι οι ράβδοι, οι οποίες λειτουργούν σε ελαφρύ φως και έχουν ως αποτέλεσμα ασπρόμαυρη όραση και κώνους, οι οποίοι είναι υπεύθυνες για την έγχρωμη όραση.

Οι διάφοροι τύποι κυττάρων φωτοϋποδοχέα έχουν διαφορετικούς τύπους opsins.Τα κύτταρα της ράβδου έχουν μια ένωση που ονομάζεται rhodopsin , η οποία αποτελείται από την πρωτεΐνη opsin και μια ένωση βιταμίνης Α γνωστή ως αμφιβληστροειδών .Δεδομένου ότι περιέχει αμφιβληστροειδικό, επίσης γνωστό ως retinaldehyde , είναι γνωστή ως πρωτεΐνη ρετινουλιδενίου

.Το αμφιβληστροειδικό ανταποκρίνεται στο πράσινο-μπλε φως αλλάζοντας τη διαμόρφωση, και αυτό ενεργοποιεί έναν υποδοχέα στην επιφάνεια του κυττάρου.Αυτή η ενεργοποίηση ενεργοποιεί έπειτα έναν καταρράκτη αλλαγών εντός του κυττάρου και έχει ως αποτέλεσμα τη νυχτερινή όραση.

Κύτταρα κώνου, επίσης πρωτεΐνες ρετινυλιδενίου, έχουν opsins με ελαφρές δομικές παραλλαγές από τη ροδοψίνη και αυτό μετατοπίζει τα μήκη κύματος του φωτός στο οποίο θα απορροφήσουν.Αυτά τα κύτταρα έχουν έναν από τους τρεις τύπους opsin, γνωστών ως photopsin

που λαμβάνουν υπό το φως σε διαφορετικά μήκη κύματος.Απορροφούν κίτρινο-πράσινο, πράσινο και μπλε-ιώδες και τα σήματα συνδυάζονται στη συνέχεια από τον εγκέφαλο για να δώσουν μια θέα στο χρώμα.Τα κύτταρα κώνου είναι λιγότερο ευαίσθητα στο φως από τα κύτταρα της ράβδου.

Η μετάδοση οπτικών πληροφοριών στον εγκέφαλο είναι μόνο ένας τύπος σήματος που μεταδίδεται από τις opsins.Ένας άλλος τύπος αναμεταδίδεται από το melanopsin , ένα opsin πιο παρόμοιο με τα ασπόνδυλα opsins.Ανταποκρίνεται στο φως και μεταδίδει ένα μη οπτικό σήμα που μεταφράζει την ανάγκη για ύπνο σε έναν κύκλο φωτός και σκοτάδι 24 ωρών, γνωστός ως Circadian Rhythm

.Οι τυφλοί με λειτουργικούς αμφιβληστροειδείς μπορούν ακόμα να τηρήσουν αυτόν τον κύκλο. Οι Opsins είναι ευρέως διαδεδομένες σε όλο το ζωικό βασίλειο και βρίσκονται ακόμη και στο δέρμα των αμφιβίων.Έχουν εντοπιστεί πάνω από 1.000 τύποι opsin μέχρι στιγμής.Βρίσκονται επίσης στα βακτήρια και αυτές οι πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται για τη συγκομιδή της ενέργειας από το φως για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα σε σάκχαρα.Οι opsins σε αυτούς τους πρωτόγονους οργανισμούς πιστεύεται ότι έχουν εξελιχθεί ξεχωριστά από εκείνες σε πιο προχωρημένα πλάσματα.