CryoRs были найдены в микробах, живущих в экстремально холодных местах, таких как ледники Гренландии и высокогорья Тибета. Оказалось, что новые белки выполняют в природе защитную функцию, помогая бактериям распознавать и избегать опасного ультрафиолетового излучения. В условиях, где УФ-излучение особенно сильно, такая способность может быть ключевой для выживания микроорганизмов.
Ученые под руководством Кирилла Ковалева и Тобиаса Мозера заметили, что эти белки отличаются от уже известных родопсинов, обычно встречающихся в теплых морях и озерах. Особенность новых родопсинов — наличие редкого аргинина, аминокислоты, которая стабилизирует ультрафиолетовое поглощение света и замедляет реакции белка, сообщается в исследовании в журнале Science Advances.
CryoRs оказались уникальными: некоторые из них имеют синий цвет и активируются красным светом, который лучше проникает в ткани организма.
Открытие таких необычных молекул было бы невозможно без научных экспедиций в часто отдаленные места для изучения адаптации организмов, живущих там. Так мы можем многому научиться!
Проведенные эксперименты на культивированных клетках мозга показали, что при освещении CryoRs ультрафиолетовым светом они способны вызывать электрические токи внутри клеток. Причем в зависимости от длины волны света эти токи можно либо усиливать, либо ослаблять. Это делает их многообещающими для развития методов оптогенетики — науки, которая позволяет контролировать работу клеток мозга с помощью света.
Такие белки могут найти применение в новых имплантах, восстанавливающих слух, благодаря точному контролю активности нервных клеток.
Хотя CryoRs пока не готовы для непосредственного применения в медицине, их свойства открывают огромный потенциал. Ученые считают, что эти белки могут стать основой для создания совершенно новых молекулярных выключателей, которые будут точнее и эффективнее контролировать активность клеток и химические реакции в организме.