Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
Amerikai kutatók az emberi színlátás különlegességeinek nyomába eredtek. Ehhez emberi retinát növesztettek laboratóriumban, és találtak is néhány érdekességet, amiről eddig csak keveset lehetett tudni.
Az emberi látás valóságos csoda: néhány „legjobb” funkciót mondhat a magáénak az állatvilággal összevetve. Nem véletlen, hogy az ember ilyen sikeres fajjá vált. A ZME Science ezzel kapcsolatban megemlíti, hogy egy 2018-as tanulmány, amely nagyjából 600 rovar-, madár-, emlős-, hal- és egyéb állatfaj látásélességét hasonlította össze, kiugrónak találta az emberi látást. Az emberi látás nagyjából hétszer élesebb, mint egy macskáé, 40-60-szor élesebb, mint egy patkányé vagy egy aranyhalé, és több százszor élesebb, mint egy légyé vagy szúnyogé.
És ez még nem minden. Az emberek színlátásban is megelőzik a legtöbb emlőst. Az emberi szem több millió színt lát, sokkal szélesebb színpalettát, mint például a kutyák. Egy új tanulmány szerint ez a tulajdonság a speciális szemsejteknek köszönhető, amelyek fejlődését a retinsav, az A-vitamin metabolitja irányítja. Ez a megállapítás ellentmond annak a régóta fennálló vélekedésnek, hogy a pajzsmirigyhormonok irányítják ezt a folyamatot.
A színlátási tulajdonság egy génduplikációs eseményből ered, ami három különböző gént eredményezett, amelyek mindegyike különböző fényhullámhosszokra érzékeny fotoreceptort kódol: kéket (rövid hullámhossz), zöldet (közepes hullámhossz) és vöröset (hosszú hullámhossz). A genetikai kódot, amelyik arra utasítja a retinát, hogy előállítsa ezeket a színérzékelő sejteket, a pajzsmirigyben termelődő bizonyos hormonok közvetítik. Legalábbis így gondolták eddig, azonban a Johns Hopkins Egyetem biológus docense szerint ez nem így van.
Kollegáival Petri-csészében növesztettek emberi retinát, és felfedezték, hogy a retinsav szintje a korai fejlődés során döntő fontosságú a kúpsejtek fejlődésében és differenciálódásában. Az organoidok sejttulajdonságainak módosításával megállapították, hogy a retinsav határozza meg, hogy egy kúp a vörös vagy a zöld fény érzékelésére specializálódik. Csak a normál látású emberek és a közeli rokon főemlősök fejlesztik ki a vörös érzékelőt.
A tudósok évtizedekig azt hitték, hogy a vörös kúpok egy úgynevezett érmedobálási mechanizmus révén képződnek, ahol a sejtek véletlenül elkötelezik magukat a zöld vagy vörös hullámhossz érzékelése mellett. Emellett többen is úgy vélték, hogy a folyamatot a pajzsmirigyhormonok szintje szabályozhatja. A mostani kutatás viszont azt sugallja, hogy a vörös kúpok egy meghatározott eseménysorozaton keresztül valósulnak meg, amelyet a szem retinsavja irányít.
A csapat azt találta, hogy az organoidok korai fejlődésében a retinsav magas szintje korrelált a zöld kúpok magasabb arányával, illetve a sav alacsony szintje megváltoztatta a retina genetikai utasításait, és a későbbi fejlődés során vörös kúpokat generált. A magas szint a zöld kúpok túlsúlyához vezet, míg az alacsonyabb a vörös kúpokéhoz. „Először tették lehetővé ezek a retina organoidok ennek a nagyon emberspecifikus tulajdonságnak a tanulmányozását" – mondta a vezető kutató egy sajtóközleményben.
A kutatók emellett feltérképezték a vörös és zöld kúp arányát 700 felnőtt retinájában. Meglepő eltéréseket találtak, amelyek nem befolyásolják a látásélességet: a normális látású emberek egymástól kissé eltérő színeket látnak. Ha ugyanazok az arányok vonatkoznának az emberi kar hosszát meghatározó sejtekre, akkor „elképesztően eltérő” karhosszakat látnánk – érzékeltették a kutatók, hogy mit is jelen ez.
A mostani kutatás eredményei, amelyeket a PLOS Biology folyóiratban tettek közzé, javíthatják a színvakság, az életkorral összefüggő látásvesztés és más, a fotoreceptorsejtekhez kapcsolódó betegségek megértését.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
