Co to jest Opsin?

Opsyna to białko znajdujące się w siatkówce wrażliwe na światło. Wiele opsyn zaangażowanych jest w przesyłanie sygnałów ze światła, które stają się obrazami wizualnymi. Inne rodzaje tych białek odkryto w latach 90. Mają one niewizualną i często nieznaną rolę w fizjologii od 2010 r. Niewizualną opsyną o znanej funkcji jest melanopsyna , która bierze udział w ustalaniu rytmów okołodobowych.

Siatkówka to wewnętrzna warstwa oka, która zawiera komórki fotoreceptorów . Komórki te to wyspecjalizowane typy komórek nerwowych, które przekształcają światło w łańcuch reakcji biologicznych. Najbardziej znane są pręty, które działają w słabym świetle i powodują widzenie czarno-białe oraz stożki, które są odpowiedzialne za widzenie kolorów.

Różne typy komórek fotoreceptorowych mają różne typy opsyny. Komórki pręcikowe zawierają związek zwany rodopsyną , który składa się z białkowej opsyny i związku podobnego do witaminy A znanego jako siatkówka . Ponieważ zawiera retinal, znany również jako retinaldehyd , jest znany jako białko retinylidenowe . Siatkówka reaguje na zielono-niebieskie światło zmieniając konformację, co aktywuje receptor na powierzchni komórki. Ta aktywacja wyzwala następnie kaskadę zmian w komórce i powoduje widzenie w nocy.

Komórki stożkowe, również białka retinylidenowe, mają opsyny z niewielkimi zmianami strukturalnymi w porównaniu z rodopsyną, co powoduje przesunięcie długości fali światła, przy której będą one pochłaniać. Komórki te mają jeden z trzech rodzajów opsyny, znany jako fotopsyna, które odbierają światło o różnych długościach fal. Pochłaniają żółto-zieloną, zieloną i niebiesko-fioletową, a następnie sygnały są łączone przez mózg, aby uzyskać kolorowy widok. Komórki stożkowe są mniej wrażliwe na światło niż komórki prętowe.

Przekazywanie informacji wzrokowych do mózgu jest tylko jednym rodzajem sygnału przekazywanego przez opsyny. Inny typ jest przenoszony przez melanopsynę , opsynę bardziej podobną do opsyn bezkręgowych. Reaguje na światło i przesyła niewidzialny sygnał, który przekłada potrzebę snu na 24-godzinny cykl światła i ciemności, zwany rytmem okołodobowym . Osoby niewidome z funkcjonującymi siatkówkami mogą nadal przestrzegać tego cyklu.

Opsyny są szeroko rozpowszechnione w całym królestwie zwierząt, a nawet znajdują się w skórze płazów. Do tej pory zidentyfikowano ponad 1000 rodzajów opsyny. Znajdują się również w bakteriach, a białka te są wykorzystywane do pozyskiwania energii ze światła w celu przekształcenia dwutlenku węgla w cukry. Uważa się, że opsyny w tych prymitywnych organizmach ewoluowały oddzielnie od tych w bardziej zaawansowanych stworzeniach.