Wat is een opsin?

Een opsine is een eiwit in het netvlies dat gevoelig is voor licht. Veel opsins zijn betrokken bij het overbrengen van signalen van licht om visuele beelden te worden. Andere soorten van deze eiwitten werden ontdekt in de jaren 1990. Deze hebben vanaf 2010 niet-visuele en vaak onbekende rollen in de fysiologie. Een niet-visuele opsine met een bekende functie is melanopsine , dat betrokken is bij het instellen van circadiane ritmes.

Het netvlies is de binnenste laag van het oog die fotoreceptorcellen bevat. Deze cellen zijn gespecialiseerde soorten zenuwcellen die licht omzetten in een keten van biologische reacties. De meest bekende zijn staven, die werken bij weinig licht en resulteren in zwart en wit zicht, en kegels, die verantwoordelijk zijn voor kleurenzicht.

De verschillende soorten fotoreceptorcellen hebben verschillende soorten opsins. Staafcellen hebben een verbinding genaamd rhodopsine , die bestaat uit het eiwit opsine en een vitamine A-achtige verbinding die bekend staat als retina . Omdat het netvlies bevat, ook bekend als retinaldehyde , staat het bekend als een retinylideeneiwit . Het netvlies reageert op groenblauw licht door de conformatie te veranderen, en dit activeert een receptor op het oppervlak van de cel. Deze activering veroorzaakt vervolgens een cascade van veranderingen in de cel en resulteert in nachtzicht.

Kegelcellen, ook retinylideeneiwitten, hebben opsinen met lichte structurele variaties van rhodopsine, en dit verschuift de golflengten van licht waarbij ze zullen absorberen. Deze cellen hebben een van de drie soorten opsine, bekend als photopsin die licht opnemen op verschillende golflengten. Ze absorberen geelgroen, groen en blauwviolet en de signalen worden vervolgens door de hersenen gecombineerd om een ​​beeld in kleur te geven. Kegelcellen zijn minder gevoelig voor licht dan staafcellen.

De overdracht van visuele informatie naar de hersenen is slechts één type signaal dat door opsins wordt doorgegeven. Een ander type wordt doorgegeven door melanopsine , een opsine die meer lijkt op ongewervelde opsinen. Het reageert op licht en verzendt een niet-visueel signaal dat de behoefte aan slaap vertaalt naar een 24-uurs licht-donker cyclus, bekend als het circadiane ritme . Blinde mensen met functionerende netvlies kunnen zich nog steeds aan deze cyclus houden.

Opsins zijn wijdverbreid in het dierenrijk en worden zelfs gevonden in de huid van amfibieën. Tot nu toe zijn meer dan 1.000 soorten opsine geïdentificeerd. Ze komen ook voor in bacteriën en deze eiwitten worden gebruikt om de energie uit licht te oogsten om koolstofdioxide om te zetten in suikers. Van de opsins in deze primitieve organismen wordt gedacht dat ze afzonderlijk zijn geëvolueerd van die in meer geavanceerde wezens.