Така оптична поведінка може покращити зір, зробивши пігменти в клітинах колбочок ефективнішими при захопленні світла.
A study published last month in the journal Science Advances found that inside the mammalian eye, mitochondria, cell-nourishing organelles, can take on a second microlens role, helping to focus light on photopigments, these pigments convert light into nerve signals for the brain to інтерпретувати.
Мітохондрії є «останньою перешкодою» для легких частинок, сказав Вей Лі, старший науковий співробітник Національного інституту очей і провідний автор статті.Протягом багатьох років вчені не могли зрозуміти це дивне розташування цих органел – зрештою, мітохондрії більшості клітин чіпляються за свою центральну органеллу – ядро.
Деякі вчені припускають, що ці промені могли розвинутися неподалік від місця, де світлові сигнали перетворюються на нейронні сигнали, енергоємний процес, який дозволяє легко перекачувати та швидко доставляти енергію.Але потім дослідження почали показувати, що фоторецепторам не потрібна стільки мітохондрій для отримання енергії — натомість вони можуть отримати більше енергії в процесі, який називається гліколізом, який відбувається в драглистій цитоплазмі клітини.
Лі та його команда дізналися про роль цих мітохондріальних трактів, проаналізувавши конусоподібні клітини ховраха, невеликого ссавця, який має чудовий зір вдень, але насправді сліпий вночі, оскільки його конусоподібні фоторецептори непропорційно великі.
Світло, що проходить через мітохондріальний промінь, виявляється яскравим, різко зосередженим променем.Дослідники робили фотографії та відео світла, що проникають у темряву через ці мікрозиви, де фотопігменти чекають у живих тварин.
Використовуючи моделювання, він і його колеги підтвердили, що ефект лінзи в першу чергу спричинений самим мітохондріальним пучком, а не мембраною навколо нього (хоча мембрана відіграє певну роль).Особливість природної історії ховраха також допомогла їм продемонструвати, що форма мітохондріального пучка має вирішальне значення для його здатності зосереджуватися: протягом місяців ховрашка впадає в сплячку, його мітохондріальні пучки стають невпорядкованими та зменшуються.Коли дослідники змоделювали, що відбувається, коли світло проходить через пучок мітохондрій сплячого ховраха, вони виявили, що він не концентрує світло так сильно, як коли він розтягнутий і високо впорядкований.
У минулому інші вчені припускали, що мітохондріальні пучки можуть допомагати збирати світло в сітківці, зазначає Джанет Спарроу, професор офтальмології Медичного центру Колумбійського університету.Однак ця ідея здалася дивною: «Деякі люди, як я, сміялися і казали: «Давай, невже у тебе так багато мітохондрій, щоб направляти світло?»- вона сказала.«Це справді документ, який це підтверджує – і це дуже добре».
Буде цікаво побачити, чи можуть ці мітохондріальні пучки також функціонувати всередині паличок для покращення нічного бачення, додав Пенг.
Ось приходить чіткий і яскравий світ.
Примітка редактора: Yirong Peng отримав підтримку стипендії Klingenstein-Simons, проекту, який частково підтримує Фонд Сімонса, який також фінансує цей незалежно відредагований журнал.Рішення фінансування Фонду Сіммонс не впливає на нашу звітність.
Журнал Quanta модерує огляди, щоб сприяти інформованому, змістовному та цивілізованому діалогу.Коментарі, які є образливими, блюзнірськими, саморекламними, такими, що вводять в оману, непослідовними або не по темі, будуть відхилені.Модератори працюють у звичайний робочий час (за нью-йоркським часом) і можуть приймати лише коментарі, написані англійською мовою.
Час публікації: 22 серпня 2022 р
