La función de la rodopsina del fotopigmento visual y su acción en la retina para facilitar la visión se entiende bien. Sin embargo, quedan dudas sobre otras funciones biológicas de esta familia de proteínas opsinas y esto tiene ramificaciones para nuestra comprensión de varias vías evolutivas.Ahora, un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Gotinga ha demostrado que existen otras funciones de la opsina fuera de la visión y esto proporciona información sobre cómo evolucionó el ojo. Su investigación fue publicada en Biología actual .
La visión se basa en las rodopsinas, que están hechas de proteínas opsinas que se unen con la "retina" una pequeña molécula derivada de la vitamina A. Esta molécula cambia su estructura cuando es estimulada por la luz y nos permite ver: sin retina, fotorreceptorlas células mueren y no hay visión. Curiosamente, en la mosca de la fruta Drosophila , las mismas proteínas opsina que permiten la visión también se producen en el oído. Investigadores del Departamento de Neurobiología Celular y el Instituto de Física Molecular y Celular de la Universidad de Gotinga, por lo tanto, preguntaron si estos receptores auditivos eran sensibles a la luz, es decir, ¿podrían¿Los oídos de esta mosca también perciben la luz? Los investigadores descubrieron rápidamente que la oreja de la mosca no podía funcionar como un ojo. Sin embargo, lo que dedujeron los investigadores es una función completamente nueva de opsinas independientes de la molécula retiniana y del funcionamiento del ojo.Probaron esto haciendo que la vitamina A no estuviera disponible para Drosophila a través de varios experimentos: eliminar la vitamina A de la dieta de la mosca; interrumpir la proteína de transporte que media la absorción de vitamina A en las células intestinales; y bloquear la enzima que convierte la vitamina A en retina. Esto hizo que los insectos quedaran ciegos, pero no lo hicieronquedar sordo
Junto con sus colegas en los EE. UU., Los investigadores manipularon las opsinas para que ya no pudieran unirse a la retina. Como era de esperar, esto hizo que las moscas quedaran ciegas, pero nuevamente su audición permaneció intacta. Esto demostró que la mosca de la fruta requiere opsinas pero no la retina para la audición, agregando un nuevo giro a la función de las proteínas del fotopigmento. La verdadera sorpresa llegó cuando los científicos observaron esas enzimas que, en el ojo, reciclan la retina activada por la luz nuevamente en su forma sensible a la luz.Las enzimas se produjeron tanto en el oído de la mosca como en el ojo y fueron esenciales para la audición, aunque la audición funciona sin retina, por lo tanto, no solo las opsinas, sino también todas las enzimas retinianas, tienen otras funciones biológicas importantes que son independientes devisión.
"Desde una perspectiva evolutiva, esto es bastante sorprendente", explica el Dr. Radoslaw Katana, el primer autor del estudio. "Las células receptoras para la visión y la audición se derivan de células ancestrales comunes, que parecen haber usado opsinas y retina-enzimas incluso antes de que la visión y la audición fueran posibles. Este es también el caso en los vertebrados: las opsinas se producen en las células mecanorreceptoras y muchas de las enzimas retinianas se han mantenido esencialmente sin cambios a lo largo de la evolución y también están implicadas en la audición humana ".
"El ciclo retiniano en el ojo es la cascada de señalización biológica más estudiada", comenta el profesor Martin Göpfert. "Ahora parece que sus componentes moleculares originalmente no tenían nada que ver con el ojo o la luz, revolucionando nuestra comprensión de la evolución tempranade visión "
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Materiales proporcionado por Universidad de Gotinga . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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