Projekti käigus uuriti seda, kuidas mikroskoopilised, silmitud ümarussid (Caenorhabditis elegans) teatud tüüpi valgusest eemale hoiavad. Töörühm tegi mitu võtmetähtsat avastust, millest peamine oli, et halvatud ümarusside paigutamine ultraviolett-valguse alla taastas neil normaalse liikumise, kirjutab teadusportaal PhysOrg.com.

Milleri juhitud teadlased ajasid selle reaktsiooni jälgi tillukese molekulaartajurini, mida kodeerib geen vastse nimetusega LITE-1. “See tajuorgan ei meenuta ühtegi teist varem avastatud valgustajurit,” kinnitas Miller.

Ehkki inimestel selline elund ultraviolett-valguse tajumiseks puudub, võimaldab Milleri ja kolleegide avastus mõista, kuidas molekulaarsed signaalid meie närvirakkudes võimaldavad neil omavahel suheldes tekitada taju, käitumist, õppimisvõimet ja mälu.

“Avastus ei tähenda, nagu muudaks ultraviolettkiirguse suunamine ratastooli aheldatud patsientidele nad paukselt käimisvõimeliseks,” nentis Miller. “Ent see annab meile vahendi närvirakkude vahelise sidepidamise saladuste lahendamiseks ning võib viimaks aidata mõista nii une kui mälu ja depressiooni bioloogilist olemust.”

Uurimus avaldati žurnaali PLoS Biology 5. augusti numbris.

“Ken Milleri laboratooriumi uus töö on tuvastanud uue mooduse, mille abil organismid valgust tajuvad ja mis erineb kardinaalselt varem teada olnud valgustaju-mehhanismidest, mida rakendavad silmad,” ütles Yale’i Ülikooli Meditsiinikooli doktor Michael Koelle. “Väga põnev on teada saada, kas LIGHT-1 valgustundlik mehhanism viib uute avastusteni ka inimese meeletajude vallas.”

Hoolimata sadades laboratooriumides viimase 35 aasta jooksul läbi viidud intensiivsest uurimistööst ümarussi kallal polnud keegi seni avastanud, et nood silmadeta loomakesed nii jõuliselt valgusele reageerivad. Milleri rühm avastas reaktsiooni valgusele siis, kui hakkas uurima geenimutatsiooni läbi halvatud usse.

Eelmistes uurimustes on Miller ja tema kolleegid Oklahoma Meditsiiniuuringute Fondist näidanud, et antud mutatsioon häirib molekulaarvõrgustiku siseseid kanaleid, mis juhivad seda, kuidas närvirakud sünapside juures — seal, kus eri neuronid kokku puutuvad — omavahel signaale vahetavad. Samad närviraku-kanalid on olemas ka inimajus, kus need, nagu arvatakse, mängivad rolli käitumis-, õppimis- ja mäluprotsesside juhtimises, ning pole välistatud, et osalevad ka inimese neuroloogiliste tervisehäirete põhjustamises.

“Ilma selle võrgustiku signaalideta ei saa närvirakud omavahel suhelda ega pöörduda ka lihasrakkude poole, et tekitada liigutusi, mistõttu mutandid lihtsalt vedelevad kultuuritassis, isegi kui neid torkida ja müksida,” rääkis Miller.

Kui Miller aga suunas lühikese lainepikkusega valguse — näiteks ultraviolett-kiired — ussidele, tekkis närvirakkudes uus signaal, mis võimaldas loomadel liigutada, kuni valgus oli neile suunatud. Normaalsete, liikumispuude all mitte kannatavate ümarusside juures polnud sellist käitumist varem täheldatud.

Miller usub, et ussidel on “sisseehitatud” mehhanism vigastuste või surmava koguse ultraviolett-kiirgust kandva otsese päikesevalguse surmavate dooside vältimiseks.

“Kui oled vaid paari raku paksune, võib päevitamine kiiresti saatuslikuks saada,” ütles ta.

Miller rõhutas, et uurimus on alles algusjärgus. “Oleme veel kaugel meie uurimusele tuginevatest ravimeetoditest, aga ma usun, et oleme avanud ukse, mille olemasolust me varem teadlikud polnud,” arvas ta. “Tööd on veel palju, aga ma olen väga huvitatud sellest, kuhu meie avastus välja viia võib.”

Tõlkinud Mart Kalvet.