Cos'è un opsin?
Un'opsina è una proteina trovata nella retina che è sensibile alla luce. Molte opsine sono coinvolte nella trasmissione di segnali dalla luce per diventare immagini visive. Altri tipi di queste proteine sono stati scoperti negli anni '90. Questi hanno ruoli non visivi e spesso sconosciuti in fisiologia, a partire dal 2010. Un'opsina non visiva di funzione nota è melanopsina , che è coinvolta nell'impostazione di ritmi circadiani.
La retina è lo strato interiore dell'occhio che contiene celle di fotorecector. Queste cellule sono tipi specializzati di cellule nervose che convertono la luce in una catena di reazioni biologiche. I più comunemente noti sono le aste, che funzionano in luce fioca e risultano in visione in bianco e nero e coni, che sono responsabili della visione del colore.
I diversi tipi di cellule fotorecettori hanno diversi tipi di opsine. Le cellule a bastine hanno un composto chiamato rodopsina , che è composto dall'opsina proteica e da un composto simile alla vitamina A noto come retinico . Dal momento che contiene reTinal, noto anche come retinaldeide , è noto come proteina retinilidene . La retina risponde alla luce blu verde cambiando la conformazione e questo attiva un recettore sulla superficie della cellula. Questa attivazione innesca quindi una cascata di cambiamenti all'interno della cellula e provoca la visione notturna.
Le cellule di cono, anche le proteine del retinilidene, hanno opsine con lievi variazioni strutturali dalla rodopsina e questo sposta le lunghezze d'onda della luce a cui assorbiranno. Queste celle hanno uno dei tre tipi di opsina, noto come fotopsina che assumono luce a diverse lunghezze d'onda. Assorbono il giallo-verde, il verde e il blu-viola e i segnali vengono quindi combinati dal cervello per dare una vista a colore. Le cellule del cono sono meno sensibili alla luce delle cellule dell'asta.
La trasmissione di informazioni visive al cervello è solo un tipo di segnale trasmesso dalle opsine. Un altro tipo è trasmessodi melanopsin , un'opsina più simile alle opsine di invertebrati. Risponde alla luce e trasmette un segnale non visivo che traduce la necessità di dormire in un ciclo di luce e buio di 24 ore, noto come ritmo circadiano . I non vedenti con retine funzionanti possono ancora aderire a questo ciclo.
Le opsine sono diffuse in tutto il regno animale e si trovano persino nella pelle degli anfibi. Finora sono stati identificati oltre 1.000 tipi di opsin. Si trovano anche nei batteri e queste proteine vengono utilizzate per raccogliere l'energia dalla luce per convertire l'anidride carbonica in zuccheri. Si pensa che le opsine in questi organismi primitivi si siano evoluti separatamente da quelli in creature più avanzate.