Люди обладают способностью видеть широкий спектр цветов, которые остаются незамеченными для других млекопитающих. Например, в то время как человеческие глаза способны воспринимать красный, синий и зеленый цвета, собаки могут различать только синий и желтый. Недавно исследователи из университета Джона Хопкинса сделали открытие, которое впервые в истории позволило понять, как именно витамин А создает специализированные клетки, позволяющие людям видеть мир во всех красках.
Ретиноевая кислота
В своем исследовании ученые использовали образцы сетчатки, выращенные в лабораторных условиях. Это позволило им впервые изучить эту уникальную особенность, специфичную для человека. Ранее такое было невозможно.
Результаты исследования привели к расширению наших представлений о таких нарушениях зрения, как дальтонизм и потеря зрительной функции с возрастом, а также о связанных с ними заболеваниях. Также они дали понимание того, как гены влияют на формирование специфических цветочувствительных клеток в сетчатке глаза человека. Ранее считалось, что этот процесс контролируется гормонами щитовидной железы, но это исследование показало, что решающую роль играет ретиноевая кислота.
Ученые обнаружили, что ретиноевая кислота, присутствующая на ранних стадиях развития, влияет на формирование колбочек - фоторецепторных клеток сетчатки, отвечающих за восприятие красного и зеленого света. Однако только люди с нормальным зрением развивают красное восприятие. Ранее полагалось, что зеленые и красные колбочки формируются случайным образом, но новое исследование показало, что эти процессы контролируются уровнем ретиноевой кислоты.
Белок опсин
Интересно отметить, что зеленые и красные колбочки являются очень похожими, за исключением одного белка, опсина, который обнаруживает цвет и передает информацию о нем мозгу. Разные опсины определяют, будет ли колбочка зеленым или красным фоторецептором. Гены, отвечающие за эти клетки, практически идентичны на 96 процентов. С помощью новой методики исследователи смогли отследить изменения в соотношении колбочек в течение 200 дней.
Ученые до сих пор не до конца понимают, как такое разнообразие соотношений колбочек может существовать без влияния на зрение. Например, если бы эти клетки определяли длину руки, разные соотношения давали бы разные длины. Для дальнейшего исследования связи между колбочками и другими клетками нервной системы, а также для лучшего понимания заболеваний, связанных со зрением, ученые намерены продолжить свою работу, сотрудничая с другими лабораториями в университете Джона Хопкинса.
