Qu'est-ce qu'un Opsin?
Une opsine est une protéine sensible à la lumière présente dans la rétine. De nombreux opsins sont impliqués dans la transmission de signaux de la lumière pour devenir des images visuelles. D'autres types de ces protéines ont été découverts dans les années 1990. Celles-ci ont des rôles non visuels, et souvent inconnus, dans la physiologie à compter de 2010. La mélanopsine , impliquée dans la détermination des rythmes circadiens, est un opsine non visuel de fonction connue.
La rétine est la couche interne de l'œil qui contient les cellules photoréceptrices . Ces cellules sont des types spécialisés de cellules nerveuses qui convertissent la lumière en une chaîne de réactions biologiques. Les plus connues sont les baguettes, qui fonctionnent dans des conditions de faible luminosité et donnent une vision en noir et blanc, et les cônes, responsables de la vision des couleurs.
Les différents types de cellules photoréceptrices ont différents types d'opsines. Les cellules en bâtonnets possèdent un composé appelé rhodopsine , composé de la protéine opsine et d'un composé analogue à la vitamine A, appelé rétinal . Comme il contient du rétinal, également appelé rétinaldéhyde , il est connu sous le nom de protéine rétinylidène . La rétine répond à la lumière bleu-vert en modifiant la conformation, ce qui active un récepteur à la surface de la cellule. Cette activation déclenche ensuite une cascade de modifications au sein de la cellule et entraîne une vision nocturne.
Les cellules de cône, ainsi que les protéines de rétinylidène, ont des opsines avec de légères variations structurelles par rapport à la rhodopsine, ce qui modifie les longueurs d'onde de la lumière auxquelles elles vont absorber. Ces cellules possèdent l'un des trois types d'opsine, appelée photopsine, qui captent la lumière à différentes longueurs d'onde. Ils absorbent le vert-jaune, le vert et le bleu-violet, et les signaux sont ensuite combinés par le cerveau pour donner une vision en couleur. Les cellules de cône sont moins sensibles à la lumière que les cellules de bâtonnets.
La transmission d'informations visuelles au cerveau n'est qu'un type de signal relayé par des opsins. Un autre type est relayé par la mélanopsine , un opsin plus semblable aux opsins d'invertébrés. Il réagit à la lumière et transmet un signal non visuel traduisant le besoin de sommeil en un cycle jour-nuit de 24 heures, appelé rythme circadien . Les personnes aveugles ayant une rétine fonctionnelle peuvent toujours adhérer à ce cycle.
Les opsines sont répandues dans tout le règne animal et se retrouvent même dans la peau des amphibiens. Plus de 1000 types d’opsine ont été identifiés à ce jour. On les trouve également dans les bactéries et ces protéines sont utilisées pour récupérer l'énergie de la lumière afin de convertir le dioxyde de carbone en sucres. On pense que les opsins de ces organismes primitifs ont évolué séparément de ceux des créatures plus avancées.