Гоферын фоторецепторын боргоцойн доторх митохондри (шар) багцууд нь сарнисан гэрлийг (доороос гэрэлтэх) (цэнхэр туяа) илүү нарийвчлалтай төвлөрүүлэхэд гэнэтийн үүрэг гүйцэтгэдэг.Энэхүү оптик зан үйл нь конус эсүүд дэх пигментүүдийг гэрлийг илүү үр дүнтэй барих замаар алсын харааг сайжруулдаг.
Шумуул таныг микро линзээр харж байна.Чи толгойгоо эргүүлж, гартаа ялаа саваа бариад, даруухан, ганц линзтэй нүдээрээ цус сорогч руу хар.Гэхдээ та бие биенээ болон ертөнцийг таны бодож байгаагаас ч илүү харж чадна.
Өнгөрсөн сард “Science Advances” сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар хөхтөн амьтдын нүд, митохондри, эсийг тэжээдэг эрхтэнүүд нь хоёр дахь микро линзийн үүрэг гүйцэтгэж, гэрэл зургийн пигментүүдэд гэрэл төвлөрүүлэхэд тусалдаг болохыг тогтоожээ. тайлбарлах.Энэхүү олдворууд нь хөхтөн амьтдын нүд болон шавж болон бусад үе хөлтний нийлмэл нүд хоёрын хооронд гайхалтай ижил төстэй байгааг харуулж байгаа нь бидний нүд далд оптикийн нарийн төвөгтэй бөгөөд хувьсал нь бидний эсийн анатомийн маш эртний хэсгийг шинэ хэрэглээ болгон олсон болохыг харуулж байна.
Нүдний урд хэсэгт байрлах линз нь хүрээлэн буй орчны гэрлийг арын хэсэгт байрлах торлог бүрхэвч гэж нэрлэгддэг нимгэн эдийн давхарга руу төвлөрүүлдэг.Тэнд фоторецептор эсүүд - бидний ертөнцийг өнгөөр ялгадаг боргоцой, бага гэрэлд шилжихэд тусалдаг саваа - гэрлийг шингээж, тархи руу явдаг мэдрэлийн дохио болгон хувиргадаг.Гэхдээ фотопигментүүд нь фоторецепторуудын хамгийн төгсгөлд, зузаан митохондрийн багцын ард байрладаг.Энэхүү багцын хачирхалтай зохион байгуулалт нь митохондрийг шаардлагагүй мэт санагдах гэрэл цацах саад тотгор болгон хувиргадаг.
Митохондри бол гэрлийн бөөмсийн "сүүлчийн саад тотгор" гэж Үндэсний нүдний хүрээлэнгийн ахлах судлаач, нийтлэлийн удирдагч Вэй Ли хэлэв.Олон жилийн турш алсын хараатай эрдэмтэд эдгээр органеллуудын энэхүү хачирхалтай зохион байгуулалтыг ойлгож чадаагүй - эцэст нь ихэнх эсийн митохондри нь төв органелл болох цөмд наалддаг.
Зарим эрдэмтэд эдгээр цацрагууд нь гэрлийн дохиог мэдрэлийн дохио болгон хувиргадаг газраас холгүй хувьсан өөрчлөгдөж, эрчим хүчийг хялбархан шахаж, хурдан дамжуулах боломжийг олгодог эрчим хүч их шаарддаг үйл явц гэж үздэг.Гэвч дараа нь судалгаагаар фоторецепторууд эрчим хүч авахын тулд олон тооны митохондри шаарддаггүй бөгөөд үүний оронд эсийн желатин цитоплазмд тохиолддог гликолиз гэж нэрлэгддэг процессоор илүү их энерги авч чаддаг болохыг судалгаагаар тогтоожээ.
Ли болон түүний багийнхан өдрийн цагаар маш сайн хараатай боловч шөнийн цагаар сохор байдаг жижиг хөхтөн амьтан болох гоферын конус эсийг шинжлэн судалснаар эдгээр митохондрийн замын талаар олж мэдсэн.
Компьютерийн симуляци нь митохондрийн багцууд нь оптик шинж чанартай болохыг харуулсаны дараа Ли болон түүний баг бодит объектууд дээр туршилт хийж эхлэв.Тэд хэрэмний торлог бүрхэвчийн нимгэн дээжийг ашигласан бөгөөд цөөн тооны боргоцойг эс тооцвол ихэнх эсийг устгасан тул мембран дотор нямбай савласан "зүгээр л нэг уут митохондри авсан" гэж Ли хэлэв.
Энэхүү дээжийг гэрэлтүүлж, Лигийн лабораторийн эрдэмтэн, судалгааны удирдагч Жон Боллын бүтээсэн тусгай төвлөрсөн микроскопоор сайтар шинжилснээр бид гэнэтийн үр дүнд хүрсэн.Митохондрийн туяагаар дамжин өнгөрч буй гэрэл нь тод, хурц төвлөрсөн цацраг хэлбэрээр харагдана.Судлаачид амьд амьтдад фотопигментүүдийг хүлээж байдаг эдгээр микро линзээр дамжуулан харанхуйд гэрэл нэвтэрч буй гэрэл зураг, видео бичлэгийг авчээ.
Митохондрийн багц нь саад тотгор биш, харин гэрэл хүлээн авагчдад хамгийн бага алдагдалтайгаар аль болох их гэрэл хүргэх гол үүрэг гүйцэтгэдэг гэж Ли хэлэв.
Симуляци ашиглан тэрээр болон түүний хамтрагчид линзний эффект нь голчлон түүний эргэн тойрон дахь мембранаас бус харин митохондрийн багцаас үүсдэг болохыг баталсан (хэдийгээр мембран нь үүрэг гүйцэтгэдэг).Гоферын байгалийн түүхийн нэгэн өвөрмөц байдал нь митохондрийн багцын хэлбэр нь анхаарлаа төвлөрүүлэхэд чухал ач холбогдолтой болохыг харуулахад тусалсан: гофер өвөлждөг саруудад митохондрийн багцууд эмх замбараагүй болж, агшиж байдаг.Судлаачид нойрсож буй хэрэмний митохондрийн багцаар гэрэл өнгөрөхөд юу болдогийг загварчлахдаа гэрэл нь сунгасан, өндөр эмх цэгцтэй байх үеийнхтэй адил гэрлийг төвлөрүүлдэггүй болохыг олж мэдэв.
Өмнө нь бусад эрдэмтэд митохондрийн багц нь торлог бүрхэвчинд гэрэл цуглуулахад тусалдаг гэж Колумбын их сургуулийн анагаах ухааны төвийн нүдний эмч Жанет Спарроу тэмдэглэв.Гэсэн хэдий ч энэ санаа нь хачирхалтай санагдав: "Над шиг зарим хүмүүс инээж, "Алив, чамд гэрлийг чиглүүлэх тийм олон митохондри байгаа юу?"- тэр хэлсэн."Энэ бол үнэхээр үүнийг нотлох баримт бичиг бөгөөд маш сайн юм."
Ли болон түүний хамтрагчид гоферт ажигласан зүйл нь пирамид хэлбэртэй төстэй хүмүүс болон бусад приматуудад ч тохиолдож болно гэж үзэж байна.Энэ нь 1933 онд анх тайлбарласан Стайлс-Кроуфордын эффект гэж нэрлэгддэг үзэгдлийг тайлбарлаж магадгүй гэж тэд үзэж байгаа бөгөөд энэ нь хүүхэн харааны төвөөр дамжин өнгөрөх гэрэл нь өнцгөөр өнгөрч буй гэрлээс илүү тод гэж үздэг.Төвийн гэрэл нь митохондрийн багцад илүү төвлөрч чаддаг тул судлаачид конус пигмент дээр илүү төвлөрөх боломжтой гэж үзэж байна.Тэд Стайлс-Кроуфордын нөлөөг хэмжих нь нүдний торлог бүрхэвчийн өвчлөлийг эрт илрүүлэхэд тусалдаг бөгөөд эдгээрийн ихэнх нь митохондрийн гэмтэл, өөрчлөлтөд хүргэдэг.Лигийн баг өвчтэй митохондри гэрлийг хэрхэн өөр өөрөөр төвлөрүүлж байгааг шинжлэхийг хүссэн.
Энэ бол "сайхан туршилтын загвар" бөгөөд маш шинэ нээлт гэж судалгаанд оролцоогүй UCLA-ийн нүдний эмчийн туслах профессор Иронг Пэн хэлэв.Эдгээр митохондрийн багцууд нь шөнийн харааг сайжруулахын тулд саваа дотор ажиллаж чадах эсэхийг харах нь сонирхолтой байх болно гэж Пэн нэмж хэлэв.
Наад зах нь боргоцойд эдгээр митохондри нь микролинз болж хувирах боломжтой байсан, учир нь тэдгээрийн мембран нь гэрлийг хугардаг липидээс бүрддэг гэж Ли хэлэв."Энэ бол зүгээр л онцлог шинж чанартай хамгийн сайн материал юм."
Липидүүд мөн энэ функцийг байгалийн бусад газраас олж авдаг.Шувууд болон хэвлээр явагчдын нүдний торлог бүрхэвчинд тосны дусал гэж нэрлэгддэг бүтэц бий болсон бөгөөд тэдгээр нь өнгөт шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг боловч митохондрийн багц гэх мэт микро линзийн үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үздэг.Нэгдмэл хувьсал, шувууд эргэлдэж, шумуулууд хүний олзоо эргэлдүүлэн шуугих зэрэг томоохон тохиолдлуудад та үүнийг бие даан хөгжсөн тохирох оптик шинж чанаруудтай уншаарай - үзэгчдийн анхаарлыг татдаг.Энд тод, гэгээлэг ертөнц ирдэг.
Редакторын тэмдэглэл: Йиронг Пэн нь Клингенштейн-Симонсийн тэтгэлэгт хөтөлбөрийн дэмжлэгийг авсан бөгөөд энэ нь Симонс сангаас хэсэгчлэн дэмжигдсэн бөгөөд бие даан засварласан энэхүү сэтгүүлийг мөн санхүүжүүлдэг.Симмонс сангийн санхүүжилтийн шийдвэр нь бидний сурвалжлагад нөлөөлөхгүй.
Залруулга: 2022 оны 4-р сарын 6 Үндсэн зургийн гарчиг нь митохондрийн багцын өнгийг шар биш нил ягаан гэж анх буруу тодорхойлсон байна.Нил ягаан өнгийн будалт нь багцыг тойрсон мембрантай холбоотой байдаг.
Quanta сэтгүүл нь мэдээлэлтэй, утга учиртай, соёлтой яриа хэлэлцээг дэмжих үүднээс тоймыг хянадаг.Бусдыг доромжилсон, гутаан доромжилсон, өөрийгөө сурталчилсан, төөрөгдүүлсэн, уялдаа холбоогүй, сэдвээс гадуурх сэтгэгдлээс татгалзах болно.Зохицуулагчид ердийн ажлын цагаар (Нью-Йоркийн цагаар) нээлттэй бөгөөд зөвхөн англи хэл дээр бичсэн сэтгэгдлийг хүлээн авах боломжтой.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 8-р сарын 22-ны хооронд
