藻类的第三只眼睛

像陆地植物一样，藻类利用阳光作为能量。许多绿藻在水中很活跃；他们可以靠近光线，也可以远离光线。为此，他们使用特殊的传感器(光感受器)来感知光线。

对这些光传感器长达数十年的探索在2002年取得了第一次成功：时任法兰克福马克斯-普朗克生物物理研究所的Georg Nagel和合作者发现并描述了藻类中的两种所谓的通道视紫红质。这些离子通道吸收光线，然后打开并传输离子。它们以视紫红质命名，视紫红质是人类和动物的视觉色素。

现在，藻类的第三只“眼睛”为人所知：研究人员发现了一种新型光学传感器，具有意想不到的特性。阿明霍尔曼教授(比勒菲尔德大学)和乔治内格尔教授(JMU维尔茨堡大学朱利叶斯-马克西米利安分校)的研究团队在《BMC生物学》上报道了这一发现。

减少了cGMP的产生。

令人惊讶的是，新的感光细胞不是被光激活而是被抑制。它是鸟苷酸环化酶，一种合成重要信使cGMP的酶。当暴露在光线下时，cGMP的产生会严重减少，导致cGMP浓度降低——这正是视紫红质吸收光线后在人的眼睛中发生的情况。

新发现的传感器由光和ATP分子调节。这种“双组分系统”在细菌中是众所周知的，但在高级进化细胞中却不是这样。研究人员将新感光体命名为“双组分环化酶视蛋白”，简称2c-cyclop。他们在两种绿藻中发现了它，莱茵衣藻和团藻。

卵母细胞和藻类中显示的功能

Georg Nagel解释说：“已经有很多年的遗传数据，从中我们可以得出结论，在绿藻中，视紫红质一定比以前有更多的特征。仅在莱茵衣藻中，12个蛋白质序列被分配给视紫红质的前体视黄质。

“到目前为止，还没有人能够证明这些光传感器的功能，”纳格尔斯的联合研究员高世强博士说。只有比勒菲尔德和维尔茨堡的研究团队在这方面取得了成功：他们在非洲蟾蜍和球形藻类团藻的卵母细胞中安装了新的视紫红质。在这两种情况下，都可以显示和表征其功能。

光遗传学的观点

作者认为2c-Cyclop光学传感器为光遗传学提供了新的机遇。通过这种方法，活组织和生物体的活动可以受到光信号的影响。通过光遗传学，细胞中的许多基本生物学过程已经被阐明。例如，它为帕金森病和其他神经系统疾病的机制提供了新的见解。她还对自闭症、精神分裂症、抑郁或焦虑带来了新的见解。

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