Examkin

Question

Difficulty: Very hardGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Akomodasyon yeteneğinin azalmasına bağlı olarak yakın nesneleri net göremeyen (presbiyopi) bir hastada, retina düzlemindeki fotoreseptörlerin ışık uyarısına yanıt olarak hiperpolarize olması ve ardından bu sinyalin sonlandırılması süreci incelenmektedir. Fototransdüksiyon kaskadının toparlanma (recovery) ve adaptasyon evresinde, sitozolik kalsiyum (Ca2+Ca^{2+}) seviyelerindeki düşüşün cGMP düzeylerini tekrar yükselterek iyon kanallarını açmasını sağlayan temel moleküler olay aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Guanilat siklaz aktive edici proteinlerin (GCAP) kalsiyumdan arınarak guanilat siklaz enzimini uyarmasıAnswer
  2. B
    Rodopsin kinazın (GRK1), recoverin proteini ile kompleks oluşturarak rodopsin fosforilasyonunu hızlandırması
  3. C
    Fosfodiesterazın (PDE) γ\gamma inhibitör alt biriminin, kalsiyuma duyarlı kalmodulin tarafından sitozolden uzaklaştırılması
  4. D
    Transdusin α\alpha alt birimindeki intrinsik GTPaz aktivitesinin, Na+/Ca2+Na^+/Ca^{2+} değiştiricisi (NCKX) tarafından doğrudan uyarılması
  5. E
    Arrestin proteininin defosforile olması sonucunda aktif rodopsin ile olan afinitesinin artması ve G-proteini etkileşimini durdurması

Answer

Guanilat siklaz aktive edici proteinlerin (GCAP), kalsiyum konsantrasyonundaki düşüşe yanıt olarak guanilat siklazı aktive etmesi ve cGMP üretimini artırmasıdır.
Işık uyarısı ile cGMP-kapılı kanallar kapandığında hücre hiperpolarize olur. Bu sırada hücreye kalsiyum girişi dururken, Na+/K+−Ca2+Na^+/K^+-Ca^{2+} değiştiricisi (NCKX) üzerinden kalsiyum çıkışı devam eder. Azalan hücre içi kalsiyum, GCAP proteinlerinin aktifleşmesini sağlar. Aktif GCAP, guanilat siklazı stimüle ederek cGMP sentezini hızlandırır ve fotoreseptörün tekrar duyarlı hale gelmesini (adaptasyon) sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Fototransdüksiyonun başlangıcını analiz et
Işık →\rightarrow Rodopsin aktivasyonu →\rightarrow Transdusin (GtG_t) →\rightarrow PDE aktivasyonu →\rightarrow cGMP yıkımı.
Sinyalin nasıl başladığını ve hangi ikincil habercinin azaldığını belirlemek için.
2
İyon kanalları ve kalsiyum dinamiğini değerlendir
cGMP azalınca kanallar kapanır, Na+Na^+ ve Ca2+Ca^{2+} girişi durur. Na+/K+−Ca2+Na^+/K^+-Ca^{2+} değiştiricisi (NCKX) çalışmaya devam eder.
Hücre içi kalsiyum seviyesinin neden düştüğünü anlamak için (giriş durur, çıkış devam eder).
3
Kalsiyum düşüşünün geri bildirim (feedback) mekanizmasını belirle
Düşük sitozolik [Ca2+][Ca^{2+}], GCAP proteinlerinden kalsiyumun ayrılmasına yol açar.
Kalsiyumun birincil sensör proteinini tanımlamak için.
4
cGMP sentezinin yeniden başlatılmasını açıkla
Aktifleşen GCAP, Guanilat Siklaz (GC) enzimini uyarır ve cGMP seviyeleri yükselir.
Kanalların tekrar açılmasını ve adaptasyonun sağlanmasını açıklayan temel adımı belirlemek için.

Key Concept

Fotoreseptörlerde kalsiyum geri bildirimi (Calcium Feedback), guanilat siklaz aktive edici proteinler (GCAPs) aracılığıyla adaptasyonu ve toparlanmayı kontrol eder.

Practice More

Fototransdüksiyonun karanlık akımı (dark current) ve rodopsin rejenerasyonu (vitamin A siklusu) süreçlerini tekrar ediniz.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question

Topics

Görme Optiği ve Fototransduksiyon

More questions from this topic