Метаболит витамина A, ретиноевая кислота, отвечает за то, станут ли развивающиеся клетки-колбочки человеческого глаза чувствительными к красному либо к зеленому свету. Эти клетки позволяют людям видеть миллионы цветов, в отличие от собак, кошек и других млекопитающих. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.
Люди могут различать огромное количество цветов. Этой способности нет у других видов даже с более острым зрением. Например, только люди с нормальным зрением и близкородственные приматы развивают высокую чувствительно к красному цвету: большинство животных видят его как серый. За цветовое восприятие отвечают клетки-колбочки сетчатки. Ученые на протяжении десятилетий считали, что красные колбочки формируются, когда клетки случайным образом настраиваются на зеленые или красные области спектра.
Зеленые и красные колбочки удивительно похожи (они имеют 96% общих генов), но содержат различные формы белка опсина, который отвечает за чувствительность к разным цветам. В новом исследовании ученые создали модель сетчатки человека, а затем в течение 200 дней отслеживали изменения в соотношении клеток-колбочек. Они обнаружили, что чем выше уровень ретиноевой кислоты на раннем этапе развития сетчатки, тем больше зеленых и меньше красных колбочек образуется. Это означает, что специализация колбочки происходит не совсем случайно, а под действием последовательности событий, которые запускает ретиноевая кислота.
Исследователи также проанализировали соотношение колбочек в сетчатке 700 взрослых. Пропорции зеленых и красных колбочек удивительно отличались. Ученые не знают, как соотношение зеленых и красных колбочек может так сильно варьироваться, не влияя при этом на чье-то зрение. Если бы эти типы клеток определяли длину человеческой руки, разные соотношения дали бы «удивительно разную» длину, отметили авторы.
Результаты помогут лучше понять такие заболевания, как дегенерация желтого пятна, которая вызывает потерю светочувствительных клеток вблизи центра сетчатки. Кроме того, теперь ученые знают, каким образом они могут получить красные или зеленые колбочки, что может быть полезно при лечении проблем со зрением.
Ранее ученые выяснили, как наличие братьев и сестер влияет на психику ребенка.
