Co je Opsin?

Opsin je protein nalezený v sítnici, který je citlivý na světlo. Mnoho opsinů se podílí na přenosu signálů ze světla, aby se staly vizuálními obrazy. Další typy těchto proteinů byly objeveny v 90. letech 20. století. Ty mají od roku 2010 nevizuální a často neznámé role ve fyziologii. Nevizuální opsin známé funkce je melanopsin , který se podílí na nastavení cirkadiánních rytmů.

Sítnice je vnitřní vrstva oka, která obsahuje fotoreceptorové buňky. Tyto buňky jsou specializované typy nervových buněk, které přeměňují světlo na řetězec biologických reakcí. Nejznámější jsou tyčinky, které fungují za šera a vedou k černobílému vidění, a kužely, které jsou zodpovědné za barevné vidění.

Různé typy fotoreceptorových buněk mají různé typy opsinů. Rodové buňky mají sloučeninu zvanou rodopsin , která je složena z proteinu opsinu a sloučeniny podobné vitaminu A známé jako sítnice . Protože obsahuje retinál , také známý jako retinaldehyd , je znám jako retinylidenový protein . Sítnice reaguje na zeleno-modré světlo změnou konformace, což aktivuje receptor na povrchu buňky. Tato aktivace pak spustí kaskádu změn uvnitř buňky a vede k nočnímu vidění.

Kónické buňky, také retinylidenové proteiny, mají opsiny s malými strukturálními odchylkami od rhodopsinu, a to posouvá vlnové délky světla, při kterých se absorbují. Tyto buňky mají jeden ze tří typů opsinu, známého jako fotopsin, který přijímá světlo při různých vlnových délkách. Pohlcují žluto-zelenou, zelenou a modro-fialovou a signály jsou pak mozkem kombinovány, aby poskytovaly barevný pohled. Kónické buňky jsou méně citlivé na světlo než tyčinkové buňky.

Přenos vizuální informace do mozku je pouze jedním typem signálu přenášeného opsiny. Jiný typ je předáván melanopsinem , opsinem podobným opsinům bezobratlých. Reaguje na světlo a vysílá nevizuální signál, který převádí potřebu spánku do 24hodinového cyklu světla a tmy, známého jako cirkadiánní rytmus . Slepí lidé s fungujícími sietnicemi mohou tento cyklus stále držet.

Opsiny jsou rozšířeny v celém živočišném království a nacházejí se dokonce v kůži obojživelníků. Dosud bylo identifikováno více než 1 000 typů opsinu. Vyskytují se také v bakteriích a tyto proteiny se používají ke sběru energie ze světla k přeměně oxidu uhličitého na cukry. Předpokládá se, že opsiny v těchto primitivních organismech se vyvíjely odděleně od těch v pokročilejších tvorech.