fototransdukcj

Fototransdukcja to proces przekształcania światła w sygnał elektryczny w siatkówce oka. Wiodącą rolę odgrywają fotoreceptory: pręciki, które odpowiadają za widzenie w słabym świetle, oraz czopki, zapewniające ostrość i percepcję koloru. W pręcikach znajduje się fotopigment rhodopsyna, a w czopkach – trzy różne fotopigmenty opsynowe wrażliwe na długie (L), średnie (M) i krótkie (S) zakresy fal.

Po absorpcji światła fotopigment ulega aktywacji poprzez konwersję 11-cis-retinal do all-trans-retinal. Ta zmiana inicjuje kaskadę sygnałową, w której aktywuje się białko G transducyna. Podjednostka alfa aktywuje fosfodiesterazę PDE6, co prowadzi do rozkładu cGMP. Spadek stężenia cGMP zamyka cGMP-zależne kanały Na+/Ca2+, powodując hiperpolaryzację błon fotoreceptora i zmniejszenie uwalniania glutaminianu do synaps. Obniżona transmisja sygnału dociera do komórek dwubiegunowych i dalej do komórek zwoju nerwowego, przekazując informację do mózgu za pośrednictwem nerwu wzrokowego.

Recykling fotopigmentów, zwany cyklem retinoidów, obejmuje odprowadzenie all-trans-retinalu do nabłonka barwnikowego (RPE), przekształcenie go z powrotem do all-trans-retinolu, a następnie regenerację 11-cis-retinal i jego transport z powrotem do fotoreceptorów.

Adaptacja do światła wynika m.in. z regulacji Ca2+, GCAP i cyklazy guanylowej, umożliwiających dostosowanie czułości fotoreceptorów w zależności od jasności. Fototransdukcja różni się między pręcikami a czopkami pod względem czułości, szybkości reakcji i zakresu widzialnego, a także wiąże się z funkcjami on i off w układzie dwubiegunowym.