在这个多细胞团藻中，新型光感受器2c-cyclop被荧光标记(绿色)。
和陆地植物一样，藻类也将阳光作为能量的来源。许多活跃在水中的绿藻既可以主动靠近光源，也可以在需要时远离光。为此，它们使用了特殊的传感器(光感受器)来感知光线。
经过数十年的研究，曾就职于德国普朗克生物物理研究所的georg nagel和他的同事们在2002年于藻类中发现并鉴定了两种光敏感通道（channelrhodopsins ）。这些离子通道会在吸收光线后，打开并运输离子。它们是以人和动物的视觉色素——视紫红质（rhodopsins）命名的。
近日，科学家们发现了藻类的第三只“眼睛”：一种具有意想不到特性的新型光感受器。armin hallmann教授(比勒费尔德大学)和 georg nagel 教授(维尔兹堡大学)的研究小组在《bmc生物学》杂志上报道了这一发现。
令人惊讶的是，这种新的光感受器不是被光激活，而是被其抑制。它是一种鸟苷酸环化酶，是合成重要信使cgmp（环磷酸鸟苷）的酶。当暴露在光线下时，cgmp的产生会严重减少，浓度降低——而这正是人类眼中的视紫红质吸收光线时所发生的事情。
研究人员将这种新型光感受器命名为“双组分环化酶视蛋白（two component cyclase opsin）”，简称为2c-cyclop，它受到光和分子atp的调节。这种“双组分体系（two component systems）”在细菌中已经广为人知，但在高级进化的细胞中还不为人所知。
georg nagel解释说:“多年来，遗传数据表明，在绿藻中，2c-cyclop的数量肯定比之前描述的两种要多得多。”“此前还没有人能证明这种新型光感受器的功能。”nagels的合作研究员高世强（音译）博士说。只有bielefeld和würzburg的研究小组成功地做到了这一点:他们在非洲爪蟾的卵母细胞和球形藻类团藻中植入了2c-cyclop。在这两种情况下，接受“移植”的细胞都显示和表征了2c-cyclop的功能。
作者认为2c-cyclop为光遗传学提供了新的机会。用这种方法，活组织和有机体的活动可以受到光信号的影响。此前，科学家们已经通过光遗传学的方法阐明了细胞中的许多基本生物学过程。例如，它为帕金森病和其他神经系统疾病的机制研究提供了新的见解。
编译：max 审稿：西莫 责编：张梦
期刊来源：《bmc生物学》
期刊编号：1741-7007
原文链接：-01/uow-tat011119.php
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