Биохимическая перезагрузка глаза: лечение слепоты

14.04.2017

Светочувствительные пигменты, которые находят у всех, от бактерий до позвоночных, можно с помощью биомеханических манипуляций перезагрузить и тем самым восстановить людям зрение.

Ученые Медицинской школы Западного резерва, США использовали модифицированную форму витамина А, чтобы инициировать механизм перезагрузки и снова запустить протеины, необходимые для человеческого зрения. Намеченным протеином был светочувствительный родопсин, который принадлежит к семейству протеинов, находящихся в клеточных мембранах и передающих внешний сигнал во внутреннюю клеточную систему. Открытие дает новые возможности для создания модифицированных сетчаток, которые будут улучшать зрение.

Открытие углубляется в биохимию зрения, в том, почему химическая конфигурация сетчатки важна для восприятия света человека. Люди видят с помощью крайне чувствительного протеина, родопсина, которые прикрепляется к ретинальным молекулам для восприятия света. Фотоны света входят в глаз и поглощаются ретинально-родопсиновым комплексом, активируя каскад нисходящих сигналов, которые и составляют зрение.

Особенно важно, что сетчатка ждет свет в одной химической конфигурации, а после поглощения переходит в другую под названием полностью-транс-ретиналь. Но эта трансформация однонаправленная, и чтобы вернуть сетчатку в первую конфигурацию необходимо множество специализированных протеинов. Унаследованные мутации в любом из них могут вызвать дегенеративные заболевания сетчатки. Исследователи, которые хотят излечить подобные болезни, должны или выправить или обойти измененные протеины.

Исследователи открыли самообновляющийся механизм в коровьем родопсине, который чрезвычайно похож на человеческий. Они использовали очищенные протеины в лаборатории, чтобы показать, как их модифицированная сетчатка связывается с коровьим родопсином, успешно активирует человеческие протеины при попадании света, а после передачи сигнала с помощью только термальной энергии медленно возвращается к неактивной форме, которая может быть повторно реактивирована фотонами. Открытие предполагает, что молекулы сетчатки со специфической химической структурой могут стимулировать родопсин, нужный для человеческого зрения, а значит, мутировавшие протеины можно обойти и вернуть людям зрение.

<< Назад: Представлена спецификация MIPI CSI-2 v2.0 14.04.2017

>> Вперед: Туннель сквозь Землю 13.04.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Система стабилизации для велосипеда 27.04.2019 Система стабилизации сегодня может называться по?разному в зависимости от марки, но в любом случае она помогает водителю избежать потери контроля над автомобилем. А почему бы не адаптировать такую систему для двухколесных транспортных средств? Нидерландские ученые из Делфтского технического университета совместно с компанией Gazelle сконструировали прототип электрического велосипеда, оборудованный системой стабилизации собственной разработки. При помощи набора сенсоров она способна определять, что велосипед теряет равновесие, после чего меняет угол поворота руля таким образом, чтобы выровнять его положение и тем самым предотвратить падение. Основной компонент электромеханической системы стабилизации находится в рулевом стакане велосипеда - из-за этого он, правда, изрядно подрос в диаметре. Внутри стакана расположен электромотор, который управляет углом поворота вилки с колесом. Кроме того, на раме велосипеда закреплен корпус блока управления, в котором находятся датчики и вся электроника. Система работает на скорости от четырех км/ч и следит за параметрами движения велосипеда. В том случае, если алгоритм определяет критический уровень наклона рамы, он немедленно дает команду мотору, который поворачивает в нужную сторону переднее колесо с учетом скорости велосипеда. О перспективах серийного использования системы стабилизации пока не сообщается, но эта штука определенно была бы полезна для неопытных велосипедистов или пожилых людей, которым сложно управлять велосипедом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025