Светочувствительный белок глаз может различать невидимый красный цвет

(фото Вести.Наука).

Не секрет, что цветное зрение животных и человека обеспечивают зрительные рецепторы колбочки, расположенные на сетчатке глаза. В их состав входит светочувствительный пигмент родопсин, состоящий из белков опсинов с включением химических веществ, называемых хромофорами.

Отдельные типы хромофоров поглощают световые волны определённой длины. Затем свет преобразуется в сигнал, который передаётся головному мозгу. Хромофоры человека абсорбируют цвет с длиной волны от 560 нанометров ("красные" колбочки) до 420 нанометров ("синие" колбочки).

Учёные из университета Мичигана (Michigan State University) решили лучше понять механизм распознания цветов с помощью молекул хромофора. Для этого они провели ряд мутаций, которые преобразовали структуру хромофорсодержащих белков. В результате белки приобрели необычные электростатические свойства, которые изменили спектр воспринимаемого ими света. Исследователи получили 11 модифицированных родопсинов и с помощью спектрофотометрии, определили диапазон волн, поглощаемых каждым образцом. 

Оказалось, что один из образцов приобрёл способность поглощать красный свет с длиной волны до 644 нанометров. Это очень близко к инфракрасному диапазону, который начинается с 750 нанометров.

"Если бы эти белки присутствовали в сетчатке вашего глаза, вы могли бы видеть красный свет, невидимый для обыкновенного человека, — говорит один из авторов исследования Джеймс Гейгер (James Geiger). – Это не значит, что всё вокруг сразу станет красным, потому что объекты отражают целую смесь цветов. С таким суперзрением то, что выглядело белым, может стать, к примеру, зелёным".

Эксперимент американских исследователей показывает, что теоретически всего несколько мутаций отделяют белки светочувствительных рецепторов человека от того, чтобы видеть цвет в гораздо более широком диапазоне. Правда, остаётся неясным, поймёт ли эти новые сигналы наш мозг.

В любом случае результаты, опубликованные в журнале Science, могут лечь в основу новых технологий биомедицинских исследований.

Сейчас, чтобы отслеживать определённые клетки в организме, исследователи добавляют в них флуоресцентные белки, которые заметны в ультрафиолетовом свете. Если удастся заменить их белками, поглощающими свет с большей длиной волны, можно будет заглядывать в более глубокие ткани и органы.

Также по теме:
Открыта способность кожи чувствовать свет
Учёные установили, когда у живых организмов появилось зрение
Японцы создали из стволовых клеток прообраз человеческого глаза
Пентагон заказал контактные линзы, позволяющие солдатам фокусировать взгляд на нескольких предметах одновременно
Новая технология поможет слепым людям читать любой текст
Австралийские учёные успешно испытали вживлённый человеку бионический глаз