మైటోకాండ్రియా కోన్ కణాలలో వర్ణద్రవ్యం కాంతిని సంగ్రహించడంలో మరింత సమర్థవంతంగా చేయడం ద్వారా దృష్టిని మెరుగుపరుస్తుంది

https://www.eyescontactlens.com/nature/

 

 

గోఫర్ ఫోటోరిసెప్టర్ కోన్‌ల లోపల ఉన్న మైటోకాండ్రియా (పసుపు) బండిల్స్ ప్రసరించే కాంతిని (క్రింద నుండి మెరుస్తూ) (బ్లూ బీమ్) మరింత ఖచ్చితమైన దృష్టిలో ఉంచడంలో ఊహించని పాత్రను పోషిస్తాయి.ఈ ఆప్టికల్ ప్రవర్తన కాంతిని సంగ్రహించడంలో కోన్ సెల్‌లలోని వర్ణద్రవ్యాలను మరింత సమర్థవంతంగా చేయడం ద్వారా దృష్టిని మెరుగుపరుస్తుంది.

మైక్రోలెన్స్ శ్రేణి ద్వారా దోమ మిమ్మల్ని చూస్తోంది.మీరు మీ తల తిప్పి, మీ చేతిలో ఫ్లైస్వాటర్‌ను పట్టుకోండి మరియు మీ వినయపూర్వకమైన, ఒకే-కటకపు కన్నుతో రక్త పిశాచాన్ని చూడండి.కానీ మీరు ఒకరినొకరు - మరియు ప్రపంచాన్ని - మీరు అనుకున్నదానికంటే ఎక్కువగా చూడగలరని తేలింది.

సైన్స్ అడ్వాన్సెస్ జర్నల్‌లో గత నెలలో ప్రచురించబడిన ఒక అధ్యయనంలో క్షీరదాల కంటి లోపల, మైటోకాండ్రియా, సెల్-పోషక అవయవాలు, రెండవ మైక్రోలెన్స్ పాత్రను పోషించగలవని, ఫోటోపిగ్మెంట్‌లపై కాంతిని కేంద్రీకరించడంలో సహాయపడతాయని కనుగొన్నారు, ఈ పిగ్మెంట్లు కాంతిని మెదడుకు నరాల సంకేతాలుగా మారుస్తాయి. అన్వయించు.పరిశోధనలు క్షీరద కళ్ళు మరియు కీటకాలు మరియు ఇతర ఆర్థ్రోపోడ్‌ల సమ్మేళన కళ్ల మధ్య అద్భుతమైన సారూప్యతను చూపుతాయి, మన స్వంత కళ్ళు గుప్త ఆప్టికల్ సంక్లిష్టతను కలిగి ఉన్నాయని మరియు పరిణామం కొత్త ఉపయోగాల కోసం కనుగొనబడిన మన సెల్యులార్ అనాటమీలో చాలా పురాతన భాగాన్ని చేసిందని సూచిస్తున్నాయి.

కంటి ముందు భాగంలో ఉన్న లెన్స్ పర్యావరణం నుండి కాంతిని రెటీనా అని పిలవబడే వెనుక కణజాలం యొక్క పలుచని పొరపై కేంద్రీకరిస్తుంది.అక్కడ, ఫోటోరిసెప్టర్ కణాలు - మన ప్రపంచానికి రంగులు వేసే శంకువులు మరియు తక్కువ కాంతిలో నావిగేట్ చేయడానికి మాకు సహాయపడే రాడ్లు - కాంతిని గ్రహించి మెదడుకు వెళ్ళే నాడీ సంకేతాలుగా మారుస్తాయి.కానీ ఫోటోపిగ్మెంట్లు ఫోటోరిసెప్టర్ల చివరిలో, మందపాటి మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్ వెనుక వెంటనే ఉంటాయి.ఈ కట్ట యొక్క విచిత్రమైన అమరిక మైటోకాండ్రియాను అనవసరంగా కాంతి-చెదరగొట్టే అడ్డంకులుగా మారుస్తుంది.

మైటోకాండ్రియా కాంతి కణాలకు "చివరి అవరోధం" అని నేషనల్ ఐ ఇన్స్టిట్యూట్‌లోని సీనియర్ పరిశోధకుడు మరియు పేపర్ యొక్క ప్రధాన రచయిత వీ లి అన్నారు.చాలా సంవత్సరాలుగా, దృష్టి శాస్త్రవేత్తలు ఈ అవయవాల యొక్క ఈ వింత అమరికను అర్థం చేసుకోలేకపోయారు - అన్నింటికంటే, చాలా కణాల మైటోకాండ్రియా వాటి కేంద్ర అవయవానికి - న్యూక్లియస్‌కు అతుక్కుంటుంది.

కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు ఈ కిరణాలు కాంతి సంకేతాలను నాడీ సంకేతాలుగా మార్చబడిన ప్రదేశం నుండి చాలా దూరంలో ఉద్భవించి ఉండవచ్చని సూచించారు, ఇది శక్తిని సులువుగా పంప్ చేయడానికి మరియు త్వరగా పంపిణీ చేయడానికి అనుమతించే శక్తి-ఇంటెన్సివ్ ప్రక్రియ.కానీ ఫోటోరిసెప్టర్‌లకు శక్తి కోసం ఎక్కువ మైటోకాండ్రియా అవసరం లేదని పరిశోధనలు చూపించడం ప్రారంభించాయి-బదులుగా, సెల్ యొక్క జిలాటినస్ సైటోప్లాజంలో సంభవించే గ్లైకోలిసిస్ అనే ప్రక్రియలో అవి ఎక్కువ శక్తిని పొందగలవు.

లీ మరియు అతని బృందం గోఫర్ యొక్క శంఖు కణాలను విశ్లేషించడం ద్వారా ఈ మైటోకాన్డ్రియల్ ట్రాక్ట్‌ల పాత్ర గురించి తెలుసుకున్నారు, ఇది ఒక చిన్న క్షీరదం అద్భుతమైన పగటిపూట దృష్టిని కలిగి ఉంటుంది, కానీ వాస్తవానికి రాత్రిపూట గుడ్డిది, ఎందుకంటే దాని కోన్ ఫోటోరిసెప్టర్లు అసమానంగా పెద్దవిగా ఉంటాయి.

కంప్యూటర్ అనుకరణలు మైటోకాన్డ్రియల్ కట్టలు ఆప్టికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయని చూపించిన తర్వాత, లీ మరియు అతని బృందం నిజమైన వస్తువులపై ప్రయోగాలు చేయడం ప్రారంభించింది.వారు స్క్విరెల్ రెటినాస్ యొక్క సన్నని నమూనాలను ఉపయోగించారు మరియు కొన్ని శంకువులు మినహా చాలా కణాలు తొలగించబడ్డాయి, కాబట్టి అవి "కేవలం మైటోకాండ్రియా యొక్క బ్యాగ్‌ను పొందాయి" అని ఒక పొర లోపల చక్కగా ప్యాక్ చేయబడ్డాయి, లీ చెప్పారు.

ఈ నమూనాను ప్రకాశవంతం చేయడం ద్వారా మరియు లీ యొక్క ల్యాబ్‌లోని శాస్త్రవేత్త మరియు అధ్యయనానికి ప్రధాన రచయిత అయిన జాన్ బాల్ రూపొందించిన ప్రత్యేక కన్ఫోకల్ మైక్రోస్కోప్‌లో జాగ్రత్తగా పరిశీలించడం ద్వారా, మేము ఊహించని ఫలితాన్ని కనుగొన్నాము.మైటోకాన్డ్రియల్ పుంజం గుండా వెళుతున్న కాంతి ప్రకాశవంతమైన, పదునుగా కేంద్రీకరించబడిన పుంజం వలె కనిపిస్తుంది.ఈ మైక్రోలెన్స్‌ల ద్వారా చీకటిలోకి చొచ్చుకుపోయే కాంతిని పరిశోధకులు ఫోటోలు మరియు వీడియోలను తీశారు, ఇక్కడ సజీవ జంతువులలో ఫోటోపిగ్మెంట్లు వేచి ఉన్నాయి.

మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, అడ్డంకిగా కాదు, తక్కువ నష్టంతో ఫోటోరిసెప్టర్‌లకు వీలైనంత ఎక్కువ కాంతిని అందించడంలో, లి చెప్పారు.

అనుకరణలను ఉపయోగించి, అతను మరియు అతని సహచరులు లెన్స్ ప్రభావం ప్రధానంగా మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్ ద్వారానే సంభవిస్తుందని మరియు దాని చుట్టూ ఉన్న పొర ద్వారా కాదని నిర్ధారించారు (పొర పాత్ర పోషిస్తున్నప్పటికీ).గోఫర్ యొక్క సహజ చరిత్రలోని ఒక చమత్కారం కూడా మైటోకాన్డ్రియల్ కట్ట యొక్క ఆకృతి దాని దృష్టి కేంద్రీకరించే సామర్థ్యానికి కీలకమని నిరూపించడంలో వారికి సహాయపడింది: గోఫర్ నిద్రాణస్థితిలో ఉన్న నెలల్లో, దాని మైటోకాన్డ్రియల్ కట్టలు అస్తవ్యస్తంగా మారతాయి మరియు కుంచించుకుపోతాయి.స్లీపింగ్ గ్రౌండ్ స్క్విరెల్ యొక్క మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్ గుండా కాంతి ప్రసరించినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో పరిశోధకులు రూపొందించినప్పుడు, అది విస్తరించి మరియు అధికంగా ఆర్డర్ చేయబడినప్పుడు కాంతిని ఎక్కువగా కేంద్రీకరించదని వారు కనుగొన్నారు.

గతంలో, ఇతర శాస్త్రవేత్తలు రెటీనాలో కాంతిని సేకరించేందుకు మైటోకాన్డ్రియల్ కట్టలు సహాయపడతాయని సూచించారు, జానెట్ స్పారో, కొలంబియా యూనివర్శిటీ మెడికల్ సెంటర్‌లోని ఆప్తాల్మాలజీ ప్రొఫెసర్ పేర్కొన్నారు.అయితే, ఈ ఆలోచన వింతగా అనిపించింది: “నాలాంటి కొందరు నవ్వుతూ, 'రండి, కాంతికి మార్గనిర్దేశం చేయడానికి మీకు నిజంగా చాలా మైటోకాండ్రియా ఉందా?'- ఆమె చెప్పింది."ఇది నిజంగా దానిని నిరూపించే పత్రం - మరియు ఇది చాలా బాగుంది."

లీ మరియు అతని సహచరులు గోఫర్‌లలో గమనించినవి మానవులు మరియు ఇతర ప్రైమేట్‌లలో కూడా జరుగుతాయని నమ్ముతారు, ఇవి చాలా సారూప్య పిరమిడ్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి.1933లో స్టైల్స్-క్రాఫోర్డ్ ఎఫెక్ట్ అని పిలవబడే ఒక దృగ్విషయాన్ని కూడా ఇది వివరించవచ్చని వారు భావిస్తున్నారు, దీనిలో విద్యార్థి మధ్యలో ఉన్న కాంతి ఒక కోణంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి కంటే ప్రకాశవంతంగా పరిగణించబడుతుంది.సెంట్రల్ లైట్ మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్‌పై ఎక్కువ దృష్టి పెట్టగలదు కాబట్టి, కోన్ పిగ్మెంట్‌పై ఇది బాగా దృష్టి పెట్టవచ్చని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు.స్టైల్స్-క్రాఫోర్డ్ ప్రభావాన్ని కొలవడం రెటీనా వ్యాధులను ముందుగానే గుర్తించడంలో సహాయపడుతుందని వారు సూచిస్తున్నారు, వీటిలో చాలా వరకు మైటోకాన్డ్రియల్ నష్టం మరియు మార్పులకు దారితీస్తాయి.వ్యాధిగ్రస్తులైన మైటోకాండ్రియా కాంతిని ఎలా విభిన్నంగా కేంద్రీకరిస్తుందో విశ్లేషించాలని లీ బృందం కోరుకుంది.

ఇది "అందమైన ప్రయోగాత్మక నమూనా" మరియు చాలా కొత్త ఆవిష్కరణ అని అధ్యయనంలో పాల్గొనని UCLA వద్ద నేత్ర శాస్త్ర అసిస్టెంట్ ప్రొఫెసర్ యిరోంగ్ పెంగ్ అన్నారు.రాత్రి దృష్టిని మెరుగుపరచడానికి ఈ మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్స్ రాడ్‌ల లోపల కూడా పనిచేస్తాయో లేదో చూడటం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, పెంగ్ జోడించారు.

కనీసం శంకువులలో, ఈ మైటోకాండ్రియా మైక్రోలెన్స్‌లుగా పరిణామం చెంది ఉండవచ్చు ఎందుకంటే వాటి పొరలు సహజంగా కాంతిని వక్రీభవించే లిపిడ్‌లతో రూపొందించబడ్డాయి, లీ చెప్పారు."ఇది ఫీచర్ కోసం ఉత్తమమైన పదార్థం."

లిపిడ్‌లు ఈ ఫంక్షన్‌ను ప్రకృతిలో మరెక్కడా కనుగొంటాయి.పక్షులు మరియు సరీసృపాలలో, ఆయిల్ బిందువులు అని పిలువబడే నిర్మాణాలు రెటీనాలో రంగు ఫిల్టర్‌లుగా పనిచేస్తాయి, అయితే మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్స్ వంటి మైక్రోలెన్స్‌లుగా కూడా పనిచేస్తాయని భావిస్తున్నారు.కన్వర్జెంట్ ఎవల్యూషన్ యొక్క గొప్ప సందర్భంలో, పక్షులు తలపైకి తిరుగుతాయి, దోమలు తమ ఆనందకరమైన మానవ ఆహారం చుట్టూ సందడి చేస్తాయి, మీరు దీన్ని స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చేసిన తగిన ఆప్టికల్ లక్షణాలతో చదవండి - వీక్షకులను ఆకర్షించే అనుసరణలు.ఇక్కడ స్పష్టమైన మరియు ప్రకాశవంతమైన ప్రపంచం వస్తుంది.

ఎడిటర్ యొక్క గమనిక: యిరోంగ్ పెంగ్ క్లింగెన్స్టైన్-సైమన్స్ ఫెలోషిప్ యొక్క మద్దతును పొందారు, ఈ ప్రాజెక్ట్ సైమన్స్ ఫౌండేషన్ ద్వారా కొంత భాగం మద్దతు ఇస్తుంది, ఇది స్వతంత్రంగా సవరించబడిన ఈ మ్యాగజైన్‌కు కూడా నిధులు సమకూరుస్తుంది.సిమన్స్ ఫౌండేషన్ యొక్క నిధుల నిర్ణయం మా రిపోర్టింగ్‌ను ప్రభావితం చేయదు.

దిద్దుబాటు: ఏప్రిల్ 6, 2022 ప్రధాన చిత్రం యొక్క శీర్షిక మొదట్లో మైటోకాన్డ్రియల్ బండిల్స్ యొక్క రంగును పసుపు రంగుకు బదులుగా ఊదా రంగుగా తప్పుగా గుర్తించింది.పర్పుల్ స్టెయినింగ్ అనేది కట్ట చుట్టూ ఉన్న పొరతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
క్వాంటా మ్యాగజైన్ సమాచారం, అర్థవంతమైన మరియు నాగరిక సంభాషణను ప్రోత్సహించడానికి సమీక్షలను మోడరేట్ చేస్తుంది.అభ్యంతరకరమైన, దైవదూషణ, స్వీయ-ప్రచారం, తప్పుదారి పట్టించే, అసంబద్ధమైన లేదా టాపిక్ లేని వ్యాఖ్యలు తిరస్కరించబడతాయి.మోడరేటర్లు సాధారణ పని వేళల్లో (న్యూయార్క్ సమయం) తెరిచి ఉంటారు మరియు ఆంగ్లంలో వ్రాసిన వ్యాఖ్యలను మాత్రమే ఆమోదించగలరు.


పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-22-2022