Awọn idii ti mitochondria (ofeefee) inu gopher photoreceptor cones ṣe ipa airotẹlẹ ni idojukọ kongẹ diẹ sii ti ina tan kaakiri (itanna lati isalẹ) (tan ina bulu).Ihuwasi opiti yii le mu iran dara sii nipa ṣiṣe awọn pigments ninu awọn sẹẹli konu daradara siwaju sii ni yiya ina.
Ẹfọn kan n wo ọ nipasẹ titobi microlens kan.O yi ori rẹ, o si mu flyswatter ni ọwọ rẹ, ki o si wo vampire pẹlu irẹlẹ rẹ, oju ti o ni ẹyọkan.Sugbon o wa ni jade ti o le ri kọọkan miiran - ati awọn aye - diẹ sii ju ti o ro.
Iwadi kan ti a tẹjade ni oṣu to kọja ninu iwe akọọlẹ Awọn ilọsiwaju Imọ-jinlẹ rii pe inu oju mammalian, mitochondria, awọn ohun elo ti o jẹun sẹẹli, le gba ipa microlens keji, ṣe iranlọwọ si idojukọ imọlẹ lori awọn fọto, awọn pigments wọnyi yipada ina sinu awọn ifihan agbara nafu fun ọpọlọ si itumọ.Awọn awari ṣe afihan awọn ibajọra iyalẹnu laarin awọn oju mammalian ati awọn oju agbo ti awọn kokoro ati awọn arthropods miiran, ni iyanju pe awọn oju tiwa ni idiju opiti wiwaba ati pe itankalẹ ti ṣe apakan atijọ pupọ ti anatomi cellular wa ti a rii fun awọn lilo tuntun.
Lẹnsi ti o wa ni iwaju oju n dojukọ imọlẹ lati inu ayika si awọ tinrin ti ara ni ẹhin, ti a npe ni retina.Nibẹ, awọn sẹẹli photoreceptor - awọn cones ti o ṣe awọ aye wa ati awọn ọpa ti o ṣe iranlọwọ fun wa lilö kiri ni ina kekere - fa ina ati yi pada si awọn ifihan agbara ti iṣan ti o lọ si ọpọlọ.Ṣugbọn awọn pigments wa ni opin pupọ ti awọn olugba fọto, lẹsẹkẹsẹ lẹhin lapapo mitochondrial ti o nipọn.Eto ajeji ti idii yii yi mitochondria sinu awọn idiwọ ti o dabi ẹnipe ko ṣe pataki ti ina tuka.
Mitochondria jẹ “idena ikẹhin” si awọn patikulu ina, Wei Li sọ, oniwadi agba ni National Eye Institute ati onkọwe oludari ti iwe naa.Fun ọpọlọpọ ọdun, awọn onimọ-jinlẹ iran ko le loye eto ajeji yii ti awọn ẹya ara wọnyi - lẹhinna, mitochondria ti ọpọlọpọ awọn sẹẹli ti o faramọ eto-ara wọn ti aarin - arin.
Diẹ ninu awọn onimo ijinlẹ sayensi ti daba pe awọn opo wọnyi le ti wa ni ibi ti ko jinna si ibiti awọn ifihan agbara ina ti yipada si awọn ifihan agbara nkankikan, ilana agbara-agbara ti o gba agbara laaye lati ni irọrun fifa ati jiṣẹ ni iyara.Ṣugbọn lẹhinna iwadi bẹrẹ lati fihan pe awọn olugba photoreceptors ko nilo bi ọpọlọpọ awọn mitochondria fun agbara-dipo, wọn le ni agbara diẹ sii ninu ilana ti a npe ni glycolysis, eyiti o waye ninu cytoplasm gelatinous cell.
Lee ati ẹgbẹ rẹ kọ ẹkọ nipa ipa ti awọn iwe afọwọkọ mitochondrial wọnyi nipa ṣiṣayẹwo awọn sẹẹli cone ti gopher kan, ẹran-ọsin kekere kan ti o ni iran oju-ọjọ ti o dara julọ ṣugbọn o jẹ afọju ni otitọ ni alẹ nitori pe awọn cone photoreceptors tobi ni aibikita.
Lẹhin awọn iṣeṣiro kọnputa fihan pe awọn edidi mitochondrial le ni awọn ohun-ini opitika, Lee ati ẹgbẹ rẹ bẹrẹ awọn idanwo lori awọn ohun gidi.Wọn lo awọn ayẹwo tinrin ti awọn retinas squirrel, ati ọpọlọpọ awọn sẹẹli ni a yọ kuro ayafi fun awọn cones diẹ, nitorinaa wọn “ni apo mitochondria kan” ti o dara julọ ti o wa ninu awo awọ, Lee sọ.
Nipa ṣiṣalaye ayẹwo yii ati ṣayẹwo ni pẹkipẹki labẹ microscope confocal pataki kan ti a ṣe nipasẹ John Ball, onimọ-jinlẹ kan ni laabu Lee ati oludari oludari ti iwadii naa, a rii abajade airotẹlẹ kan.Imọlẹ ti nkọja nipasẹ mitochondrial tan ina han bi imọlẹ, tan ina dojukọ.Awọn oniwadi naa ya awọn fọto ati awọn fidio ti ina ti n wọ inu okunkun nipasẹ awọn microlenses wọnyi, nibiti awọn fọto ti n duro de awọn ẹranko alãye.
Lapapo mitochondrial ṣe ipa pataki, kii ṣe bi idiwọ, ṣugbọn ni jiṣẹ imọlẹ pupọ bi o ti ṣee ṣe si awọn olugba fọto pẹlu pipadanu kekere, Li sọ.
Lilo awọn iṣeṣiro, on ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ jẹrisi pe ipa lẹnsi jẹ nipataki nipasẹ lapapo mitochondrial funrararẹ, kii ṣe nipasẹ awo ilu ti o wa ni ayika rẹ (botilẹjẹpe awo ilu naa ṣe ipa kan).Iyatọ ti itan-akọọlẹ adayeba ti gopher tun ṣe iranlọwọ fun wọn lati ṣafihan pe apẹrẹ ti lapapo mitochondrial ṣe pataki si agbara rẹ si idojukọ: lakoko awọn oṣu gopher hibernates, awọn edidi mitochondrial rẹ di rudurudu ati isunki.Nigbati awọn oniwadi ṣe apẹẹrẹ ohun ti o ṣẹlẹ nigbati imọlẹ ba kọja lapapo mitochondrial ti okere ilẹ ti o sun, wọn rii pe ko ni idojukọ ina bi igba ti o na jade ti o paṣẹ pupọ.
Ni igba atijọ, awọn onimo ijinlẹ sayensi miiran ti daba pe awọn idii mitochondrial le ṣe iranlọwọ lati gba ina sinu retina, ni akọsilẹ Janet Sparrow, olukọ ọjọgbọn ti ophthalmology ni Ile-iṣẹ Iṣoogun ti University Columbia.Bí ó ti wù kí ó rí, ọ̀rọ̀ náà ṣàjèjì pé: “Àwọn kan bíi tèmi rẹ́rìn-ín, wọ́n sì sọ pé, ‘Wá, ǹjẹ́ o ní ọ̀pọ̀ mitochondria yẹn gan-an láti darí ìmọ́lẹ̀?’- o sọ."O jẹ iwe-ipamọ gaan ti o jẹrisi rẹ - ati pe o dara pupọ.”
Lee ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ gbagbọ pe ohun ti wọn ṣe akiyesi ni awọn gophers tun le ṣẹlẹ ninu eniyan ati awọn primates miiran, eyiti o ni eto pyramidal kan ti o jọra.Wọn ro pe o le paapaa ṣe alaye iṣẹlẹ kan ti a kọkọ ṣapejuwe ni ọdun 1933 ti a pe ni ipa Stiles-Crawford, ninu eyiti ina ti o kọja laarin aarin ọmọ ile-iwe ni a ka pe o tan imọlẹ ju ina ti n kọja ni igun kan.Nitoripe ina aarin le ni idojukọ diẹ sii lori lapapo mitochondrial, awọn oniwadi ro pe o le ni idojukọ dara julọ lori pigment cone.Wọn daba pe wiwọn ipa Stiles-Crawford le ṣe iranlọwọ ni wiwa ni kutukutu ti awọn arun retinal, ọpọlọpọ eyiti o yori si ibajẹ mitochondrial ati awọn iyipada.Ẹgbẹ Lee fẹ lati ṣe itupalẹ bawo ni mitochondria ti aisan ṣe dojukọ ina yatọ.
O jẹ “awoṣe esiperimenta ẹlẹwa” ati iwari tuntun pupọ, Yirong Peng, oluranlọwọ olukọ ọjọgbọn ti ophthalmology ni UCLA ti ko ni ipa ninu iwadii naa.Yoo jẹ ohun ti o nifẹ lati rii boya awọn edidi mitochondrial wọnyi tun le ṣiṣẹ ninu awọn ọpa lati mu iran alẹ dara si, Peng ṣafikun.
O kere ju ninu awọn cones, awọn mitochondria wọnyi le ti wa si awọn microlenses nitori awọn membran wọn jẹ ti awọn lipids ti o fa ina ina nipa ti ara, Lee sọ."O rọrun ohun elo ti o dara julọ fun ẹya naa."
Lipids tun dabi pe o wa iṣẹ yii ni ibomiiran ni iseda.Ninu awọn ẹiyẹ ati awọn ẹiyẹ, awọn ẹya ti a npe ni awọn droplets epo ti ni idagbasoke ninu retina ti o ṣiṣẹ bi awọn asẹ awọ, ṣugbọn wọn tun ro pe o ṣiṣẹ bi awọn microlenses, gẹgẹbi awọn idii mitochondrial.Ninu ọran nla ti itankalẹ convergent, awọn ẹiyẹ yika oke, awọn ẹfọn ti n pariwo ni ayika ohun ọdẹ eniyan ti o wuyi, o ka eyi pẹlu awọn ẹya opiti ti o yẹ ti o ti wa ni ominira - awọn aṣamubadọgba ti o fa awọn oluwo.Nibi ba wa ni a ko o ati imọlẹ aye.
Akọsilẹ Olootu: Yirong Peng gba atilẹyin ti Klingenstein-Simons Fellowship, iṣẹ akanṣe ti o ni atilẹyin ni apakan nipasẹ Simons Foundation, eyiti o tun ṣe inawo iwe irohin ti a ṣatunkọ ni ominira.Ipinnu igbeowosile ti Simmons Foundation ko ni ipa lori ijabọ wa.
Atunse: Oṣu Kẹrin Ọjọ 6, Ọdun 2022 Akọle aworan akọkọ lakoko ti ko tọ mọ awọ ti awọn edidi mitochondrial bi eleyi ti dipo ofeefee.Abawọn eleyi ti ni nkan ṣe pẹlu awo ilu ti o yika lapapo.
Iwe irohin Quanta ṣe iwọntunwọnsi awọn atunwo lati ṣe agbega ifitonileti kan, ti o nilari ati ibaraẹnisọrọ ọlaju.Awọn asọye ti o jẹ ibinu, ọrọ-odi, igbega ara ẹni, ṣinilọrun, aijọpọ, tabi koko-ọrọ ni yoo kọ.Awọn oniwontunniwonsi ṣii lakoko awọn wakati iṣowo deede (akoko New York) ati pe wọn le gba awọn asọye ti a kọ ni Gẹẹsi nikan.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-22-2022
