Не секрет, что цветное зрение животных и человека обеспечивают зрительные рецепторы колбочки, расположенные на сетчатке глаза. В их состав входит светочувствительный пигмент родопсин, состоящий из белков опсинов с включением химических веществ, называемых хромофорами.
Отдельные типы хромофоров поглощают световые волны определённой длины. Затем свет преобразуется в сигнал, который передаётся головному мозгу. Хромофоры человека абсорбируют цвет с длиной волны от 560 нанометров (“красные” колбочки) до 420 нанометров (“синие” колбочки).
Учёные из университета Мичигана (Michigan State University) решили лучше понять механизм распознания цветов с помощью молекул хромофора. Для этого они провели ряд мутаций, которые преобразовали структуру хромофорсодержащих белков. В результате белки приобрели необычные электростатические свойства, которые изменили спектр воспринимаемого ими света. Исследователи получили 11 модифицированных родопсинов и с помощью спектрофотометрии, определили диапазон волн, поглощаемых каждым образцом.
Оказалось, что один из образцов приобрёл способность поглощать красный свет с длиной волны до 644 нанометров. Это очень близко к инфракрасному диапазону, который начинается с 750 нанометров.
“Если бы эти белки присутствовали в сетчатке вашего глаза, вы могли бы видеть красный свет, невидимый для обыкновенного человека, — говорит один из авторов исследования Джеймс Гейгер (James Geiger). – Это не значит, что всё вокруг сразу станет красным, потому что объекты отражают целую смесь цветов. С таким суперзрением то, что выглядело белым, может стать, к примеру, зелёным”.
Эксперимент американских исследователей показывает, что теоретически всего несколько мутаций отделяют белки светочувствительных рецепторов человека от того, чтобы видеть цвет в гораздо более широком диапазоне. Правда, остаётся неясным, поймёт ли эти новые сигналы наш мозг.
В любом случае результаты, опубликованные в журнале Science, могут лечь в основу новых технологий биомедицинских исследований.
Сейчас, чтобы отслеживать определённые клетки в организме, исследователи добавляют в них флуоресцентные белки, которые заметны в ультрафиолетовом свете. Если удастся заменить их белками, поглощающими свет с большей длиной волны, можно будет заглядывать в более глубокие ткани и органы.
