Gofer fotoreseptor konuslari ichidagi mitoxondriyalar (sariq) to'plamlari tarqoq nurni (pastdan porlash) (ko'k nur) aniqroq fokuslashda kutilmagan rol o'ynaydi.Ushbu optik xatti-harakatlar konus hujayralaridagi pigmentlarni yorug'likni olishda samaraliroq qilish orqali ko'rishni yaxshilashi mumkin.
Chivin sizni mikrolinzalar qatori orqali kuzatmoqda.Siz boshingizni aylantirasiz, qo'lingizda pashshani ushlab turasiz va kamtarin, bitta linzali ko'zingiz bilan vampirga qaraysiz.Ammo ma'lum bo'lishicha, siz bir-biringizni va dunyoni o'ylaganingizdan ham ko'proq ko'rishingiz mumkin.
O'tgan oy Science Advances jurnalida chop etilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, sutemizuvchilar ko'zi ichidagi mitoxondriyalar, hujayralarni oziqlantiruvchi organellalar ikkinchi mikrolinza rolini o'ynashi va yorug'likni fotopigmentlarga qaratishga yordam beradi, bu pigmentlar yorug'likni miya uchun nerv signallariga aylantiradi. talqin qilish.Topilmalar sutemizuvchilarning ko'zlari va hasharotlar va boshqa artropodlarning murakkab ko'zlari o'rtasidagi ajoyib o'xshashliklarni ko'rsatadi, bu bizning ko'zlarimiz yashirin optik murakkablikka ega ekanligini va evolyutsiya hujayra anatomiyasining juda qadimiy qismini yangi foydalanish uchun topilganligini ko'rsatadi.
Ko'zning old qismidagi linza atrofdagi yorug'likni orqa tomondagi to'r parda deb ataladigan nozik bir to'qimalar qatlamiga qaratadi.U erda fotoreseptor hujayralari - dunyomizni ranglaydigan konuslar va kam yorug'likda harakat qilishimizga yordam beradigan tayoqchalar - yorug'likni o'zlashtiradi va uni miyaga tushadigan neyron signallarga aylantiradi.Ammo fotopigmentlar fotoreseptorlarning eng oxirida, qalin mitoxondriyal to'plamning orqasida joylashgan.Ushbu to'plamning g'alati joylashuvi mitoxondriyalarni keraksiz ko'rinadigan yorug'lik tarqaladigan to'siqlarga aylantiradi.
Mitoxondriyalar yorug'lik zarralari uchun "oxirgi to'siq" dir, dedi Vey Li, Milliy ko'z institutining katta ilmiy xodimi va maqolaning etakchi muallifi.Ko'p yillar davomida ko'rish olimlari bu organellalarning bu g'alati joylashuvini tushuna olmadilar - axir, aksariyat hujayralarning mitoxondriyalari markaziy organella - yadroga yopishadi.
Ba'zi olimlarning ta'kidlashicha, bu nurlar yorug'lik signallari neyron signallarga aylanadigan joydan unchalik uzoq bo'lmagan joyda paydo bo'lgan bo'lishi mumkin, bu energiyani ko'p talab qiladigan jarayon bo'lib, energiyani osongina pompalanishi va tez etkazib berilishiga imkon beradi.Ammo keyin tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, fotoretseptorlar energiya uchun juda ko'p mitoxondriyalarga muhtoj emas - aksincha, ular hujayraning jelatinli sitoplazmasida sodir bo'ladigan glikoliz deb ataladigan jarayonda ko'proq energiya olishlari mumkin.
Li va uning jamoasi bu mitoxondrial traktlarning rolini kunduzi yaxshi ko'rish qobiliyatiga ega bo'lgan kichik sutemizuvchi goferning konus hujayralarini tahlil qilish orqali bilib oldilar, lekin uning konus fotoreseptorlari nomutanosib ravishda katta bo'lgani uchun tunda ko'r bo'ladi.
Kompyuter simulyatsiyalari mitoxondriyal to'plamlar optik xususiyatlarga ega bo'lishi mumkinligini ko'rsatganidan so'ng, Li va uning jamoasi haqiqiy ob'ektlar ustida tajriba o'tkazishni boshladilar.Ular sincap to'r pardasining yupqa namunalaridan foydalanganlar va bir nechta konusdan tashqari hujayralarning aksariyati olib tashlandi, shuning uchun ular membrana ichiga yaxshilab o'ralgan "mitoxondriyalar qopiga ega bo'lishdi", dedi Li.
Ushbu namunani yoritib, uni Li laboratoriyasi olimi va tadqiqotning yetakchi muallifi Jon Ball tomonidan ishlab chiqilgan maxsus konfokal mikroskop ostida sinchiklab tekshirib, biz kutilmagan natijaga erishdik.Mitoxondriyal nurdan o'tadigan yorug'lik yorqin, keskin yo'naltirilgan nur sifatida namoyon bo'ladi.Tadqiqotchilar tirik hayvonlarda fotopigmentlar kutilayotgan ushbu mikrolinzalar orqali qorong‘ulikka kirib borayotgan yorug‘lik suratlari va videolarini suratga olishdi.
Lining ta'kidlashicha, mitoxondriyal to'plam to'siq sifatida emas, balki fotoretseptorlarga imkon qadar ko'proq yorug'likni minimal yo'qotish bilan etkazib berishda asosiy rol o'ynaydi.
Simulyatsiyalardan foydalanib, u va uning hamkasblari linzalarning ta'siri birinchi navbatda uning atrofidagi membrana tomonidan emas, balki mitoxondriyal to'plamning o'zi tomonidan yuzaga kelishini tasdiqladilar (garchi membrana rol o'ynaydi).Goferning tabiiy tarixining g'ayrioddiyligi ham ularga mitoxondrial to'plamning shakli diqqatni jamlash qobiliyati uchun muhim ekanligini ko'rsatishga yordam berdi: gofer qishlash oylarida, uning mitoxondrial to'plamlari tartibsiz bo'lib, qisqaradi.Tadqiqotchilar yorug'lik uxlab yotgan yer sincapining mitoxondrial to'plamidan o'tganda nima sodir bo'lishini modellashganda, ular yorug'likni cho'zilgan va juda tartibli holatda bo'lgani kabi to'plamasligini aniqladilar.
Kolumbiya universiteti tibbiyot markazi oftalmologiya professori Janet Sparrowning ta'kidlashicha, o'tmishda boshqa olimlar mitoxondriyal to'plamlar to'r pardada yorug'lik to'plashda yordam berishi mumkinligini taxmin qilishgan.Biroq bu g‘oya g‘alati tuyuldi: “Menga o‘xshagan ba’zi odamlar kulib: “Kelinglar, sizda yorug‘likni boshqaradigan shunchalik ko‘p mitoxondriya bormi?” deyishdi.– dedi u."Bu haqiqatan ham buni tasdiqlovchi hujjat va bu juda yaxshi."
Li va uning hamkasblari goferlarda kuzatgan narsa odamlarda va piramidal tuzilishga juda o'xshash boshqa primatlarda ham sodir bo'lishi mumkinligiga ishonishadi.Ular hatto 1933 yilda birinchi marta tasvirlangan Stils-Krouford effekti deb ataladigan hodisani tushuntirishi mumkin, deb o'ylashadi, bunda ko'z qorachig'ining markazidan o'tadigan yorug'lik burchak ostida o'tgan yorug'likdan yorqinroq hisoblanadi.Markaziy yorug'lik mitoxondriyal to'plamga ko'proq yo'naltirilgan bo'lishi mumkinligi sababli, tadqiqotchilar konusning pigmentiga yaxshiroq yo'naltirilgan bo'lishi mumkin deb o'ylashadi.Ularning ta'kidlashicha, Stiles-Krouford ta'sirini o'lchash retinal kasalliklarni erta aniqlashda yordam berishi mumkin, ularning aksariyati mitoxondriyal shikastlanish va o'zgarishlarga olib keladi.Li jamoasi kasal mitoxondriyalar yorug'likni qanday qilib boshqacha yo'naltirishini tahlil qilmoqchi edi.
Bu "chiroyli eksperimental model" va juda yangi kashfiyot, dedi tadqiqotda ishtirok etmagan UCLA oftalmologiya kafedrasi dotsenti Yirong Peng.Ushbu mitoxondriyal to'plamlar tungi ko'rishni yaxshilash uchun tayoqchalar ichida ham ishlay oladimi yoki yo'qligini bilish qiziq, deya qo'shimcha qildi Peng.
Hech bo'lmaganda konuslarda bu mitoxondriyalar mikrolinzalarga aylanishi mumkin edi, chunki ularning membranalari yorug'likni tabiiy ravishda sindiruvchi lipidlardan iborat, dedi Li."Bu xususiyat uchun eng yaxshi material."
Lipidlar bu funktsiyani tabiatning boshqa joylarida ham topadi.Qushlar va sudralib yuruvchilarda ko'zning to'r pardasida rang filtri vazifasini o'taydigan yog' tomchilari deb ataladigan tuzilmalar paydo bo'lgan, ammo ular mitoxondriyal to'plamlar kabi mikrolinzalar vazifasini ham bajaradi.Katta konvergent evolyutsiyada, qushlar tepada aylanib yuradi, chivinlar o'zlarining yoqimli odam o'ljalari atrofida g'uvillab yursa, siz buni mustaqil ravishda rivojlangan mos optik xususiyatlar - tomoshabinlarni jalb qiladigan moslashuvlar bilan o'qiysiz.Mana tiniq va yorqin dunyo.
Tahririyat eslatmasi: Yirong Peng Klingenshteyn-Simons stipendiyasining ko'magini oldi, loyiha qisman Simons jamg'armasi tomonidan qo'llab-quvvatlanadi va ushbu mustaqil tahrirlangan jurnalni ham moliyalashtiradi.Simmons fondining moliyalashtirish qarori bizning hisobotimizga ta'sir qilmaydi.
Tuzatish: 2022-yil 6-aprel. Asosiy rasmning sarlavhasi dastlab mitoxondriyal toʻplamlarning rangini sariq oʻrniga binafsha rang sifatida notoʻgʻri aniqlagan.Binafsha rang bo'yash to'plamni o'rab turgan membrana bilan bog'liq.
Quanta jurnali ma'lumotli, mazmunli va madaniyatli muloqotni rivojlantirish uchun sharhlarni boshqaradi.Haqoratli, shakkok, o‘zini-o‘zi reklama qiluvchi, chalg‘ituvchi, bir-biriga mos kelmaydigan yoki mavzudan tashqari sharhlar rad etiladi.Moderatorlar oddiy ish soatlarida (Nyu-York vaqti) ochiq va faqat ingliz tilida yozilgan sharhlarni qabul qilishlari mumkin.
Yuborilgan vaqt: 22-avgust-2022-yil
