فقط یک مولکول دیدن میلیون‌ها رنگ بیشتر از حیوانات را برای ما امکان‌پذیر می‌کند

اکنون پژوهشی جدید، برخی اطلاعات تازه درباره‌ی آن اجزای کلیدی تعیین‌کننده‌ی بینایی (که دربردارنده‌ی صرفا چهار درصد تفاوت بین ژن‌های کدکننده‌ی پروتئین‌ها هستند)، ارائه داده است.

قبلا تصور می‌کردیم تعیین سلول‌های مخروطی اساساً به‌صورت تصادفی رخ می‌دهد؛ هرچند پژوهش‌های جدیدتر به نقش کلیدی سطح تیروئید اشاره کرده‌اند. بااین‌حال، تیمی از دانشگاه جانز هاپکینز و دانشگاه واشنگتن کشف کرده‌اند که سطوحی از مولکول مشتق‌شده از ویتامین A به نام رتینوئیک اسید، دست‌کم در شبکه‌های آزمایشگاهی موجب ساخت یا تجزیه‌ی نسبت سلول‌های مخروطی سبز و قرمز می‌شود. به گفته‌ی رابرت جانستون، زیست‌شناس تکاملی دانشگاه جانز هاپکینز:

بررسی ارگانوئیدها (اندام‌واره‌ها) برای اولین بار به ما اجازه داد، ویژگی بسیار خاص بینایی انسان را بررسی کنیم. پرسشی بزرگ که عامل تمایز ما نسبت به گونه‌های دیگر شده است.

شبکیه‌ها در آزمایشگاه در مرحله‌ی رشد اولیه (شصت روز اول) در معرض رتینوئیک اسید بیشتری قرار گرفتند که به تولید نسبت‌های بالاتر سلول‌های مخروطی سبز در ارگانوئید پس از ۲۰۰ روز انجامید. از سویی سلول‌های مخروطی نارسی که در معرض سطح پائینی از اسید قرار گرفته‌ بودند، بعدا به سلول‌های مخروطی قرمز تبدیل شدند.

در نمونه‌ی فوق، زمان‌بندی نیز اهمیت زیادی دارد. اگر رتینوئیک اسید از ۱۳۰ روز به بعد اضافه می‌شد، عملا تأثیر خود را از دست می‌داد. این یافته نشان می‌دهد که اسید در ابتدای رشد نوع سلول مخروطی را تعیین می‌کند و نمی‌تواند موجب شود که سلول‌های مخروطی قرمز به مخروطی‌های سبز از قبل بالغ تبدیل شوند.

تمام شبکیه‌های آزمایشگاهی دارای تراکم سلول‌های مخروطی مشابهی بودند که به پژوهشگرها امکان می‌داد مرگ سلول مخروطی را به عنوان عامل تأثیرگذار بر نسبت قرمز به سبز حذف کنند.

سارا هادینیاک، زیست‌شناس تکاملی و یکی از مؤلفان پژوهش بر این باور است که با یافته‌های این بررسی می‌توان به چگونگی تأثیر رتینوئیک اسید بر ژن‌ها پی برد. برای درک مقدار تأثیرگذار این اسید بر بینایی انسان، پژوهشگرها به بررسی شبکیه‌های ۷۳۸ مرد بزرگسال پرداختند که علامتی از نقص بینایی رنگی را نداشتند. آن‌ها نسبت به تغییرات طبیعی در نسبت سلول مخروطی قرمز به سبز در این گروه شگفت‌زده شدند.

مشاهده‌ی تغییرات نسبت سلول‌های مخروطی سبز و قرمز در انسان یکی از شگفت‌انگیزترین یافته‌های پژوهش جدید بود. هنوز مشخص نیست چه مقدار از این تغییرات بدون تأثیر چشمگیر بر بینایی رخ می‌دهند.

یافته‌های پژوهش در PLOS Biology منتشر شده است.