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Liebe Leserinnen und Leser,
im heutigen Newsletter haben wir interessante Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung zum menschlichen Sehen für Sie zusammengestellt. Gleich zwei aktuelle Studien haben sich mit den Opsinen der Zapfen beschäftigt und erstmals deren molekulare Struktur aufgeklärt. So haben Forschende der Charité in Zusammenarbeit mit der Nanchang University (China) mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie hochaufgelöste zweidimensionale Aufnahmen im Ångström-Bereich der drei menschlichen Farbopsine im aktiven Zustand erstellen können. Anhand dieser Aufnahmen ist es den Wissenschaftlern nicht nur gelungen die detaillierte dreidimensionale Struktur der Opsine zu rekonstruieren, sondern auch zu zeigen, wie drei Opsine auf unterschiedliche Lichtwellenlängen reagieren und so das Farbsehen ermöglichen. Das könnte laut den Forschenden dazu beitragen, Mutationen in den Opsin-Genen, die zu verschiedenen Augenerkrankungen oder Sehstörungen führen, präziser einzuordnen und ihre Auswirkungen besser zu verstehen.
Forschende vom Paul Scherrer Institut aus der Schweiz, von Extreme Light Infrastructure in Tschechien sowie der Universität Tokio in Japan haben hingegen die dreidimensionale molekulare Struktur menschlicher Zapfenopsine im inaktivierten Zustand, also im Dunkeln, beschrieben. Dafür mussten die Arbeiten im Labor unter sehr schwachem rotem Licht durchgeführt werden – bei Wellenlängen, für die Zapfenopsine kaum empfindlich sind. Die Wissenschaftler konnten zudem zeigen, wie die molekulare Architektur der Zapfenopsine eine schnelle Aktivierung durch Licht ermöglicht. Für ihre Untersuchung nutzten die Forschenden ebenfalls die Kryo-Elektronenmikroskopie, kombinierten diese Methode jedoch mit weiteren Verfahren wie ultraschneller Laserspektroskopie, biochemischen und zellulären Tests sowie computergestützten Analysen. Die Erkenntnisse der Wissenschaftler liefern nicht nur neue Einblicke in das menschliche Sehen, sondern könnten darüber hinaus neue Ansatzpunkte für die Erforschung bislang kaum behandelbarer Augenerkrankungen bieten.
Bleiben wir in der Grundlagenforschung und bei den Photorezeptoren in der Retina: US-amerikanische Forschende beschäftigen sich mit der Identifizierung verschiedener Entwicklungsstadien der Photorezeptorzellen bei Mäusen, um die Netzhautzelltransplantation weiterzuentwickeln. Die Wissenschaftler untersuchen, welche Zellpopulation das größte Potenzial zur Ausbildung funktioneller neuronaler Verbindungen im Auge besitzen könnte und damit die höchste Überlebens- sowie Integrationsraten aufweist. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen wirksamere Behandlungsansätze für Netzhauterkrankungen zu entwickeln.
Lesen Sie hierzu und zu anderen Themen mehr in unserem heutigen Newsletter.
Eine interessante Lektüre wünschen Ihnen
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