哈勃观察员 26-04-11 17:35
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蜻蜓的“超视觉”启示:或将为医学带来革命性突破!

蜻蜓拥有一种类似“超能力”的视觉本领——它们能看到比人类更深处的红光,而这一发现可能催生下一代医疗技术。
近日,发表于《细胞与分子生命科学》(Cellular and Molecular Life Sciences)的一项研究揭示,这些昆虫探测极深红光甚至近红外线的能力,竟依赖于一种与人类眼睛中视觉蛋白质惊人相似的分子机制。这种特殊本领或许能帮助蜻蜓在飞行中通过反射光的细微差异快速识别配偶,但其意义远不止于昆虫生物学。

实际上,人类的彩色视觉依赖眼睛中的三种视蛋白,分别对蓝、绿、红光敏感。而蜻蜓在昆虫世界中独树一帜,它们拥有一种对约720纳米波长光极敏感的视蛋白,这已超出人类可见的最深红色范围。研究负责人、大阪城市大学的寺田明久教授指出,这是迄今为止发现的对红光最敏感的视觉色素之一,使蜻蜓能比大多数昆虫看到更深的红光。

令人惊叹的是,蜻蜓红色视蛋白检测红光的机制与包括人类在内的哺乳动物红色视蛋白完全相同。研究人员Ryu Sato表示,这表明相同的进化过程在远亲生物谱系中独立发生。研究团队还发现了一个关键位点,决定视蛋白对光的反应。通过修改这一位点,他们成功将蛋白质的灵敏度进一步向更长波长移动,使其更接近红外范围。含有这种修饰视蛋白的细胞可以被近红外光激活。

这一突破在光遗传学领域极具价值。该领域使用光敏蛋白控制和研究活组织中的细胞,而波长较长的光能穿透更深的身体组织。小柳光正教授解释,他们成功将改良的近红外视蛋白灵敏度向更长波长转移,并证实其能诱导细胞对近红外光产生反应。
这意味着这种视蛋白有望成为探测生物体内深处光信号的有力工具,为难以触及的细胞研究打开大门,进而推动医疗技术的革新。
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发布于 广东