Las opsinas constituyen una familia de proteínas capaces de reaccionar a la energía lumínica mediante su asociación con un cromóforo particular: la retina o un derivado de la misma, formando así una molécula híbrida denominada rodopsina . Estas proteínas están presentes en todos los seres vivos y participan en la gran mayoría de los procesos de fotosensibilidad .
Son bien conocidas dos categorías de opsinas:
La opsina es una proteína de membrana con 7 hélices transmembrana. Está vinculado a una apoproteína derivada de la vitamina A , el cromóforo, que puede ser 11-cis-retinal o 11-cis-3,4-dehidroretinal. En la opsina bovina, esta unión se produce a través de la lisina 296, ubicada en la última hélice transmembrana.
La opsina cambia la longitud de onda de absorción del cromóforo con el que está asociada. Además, una vez que la opsina es activada por la absorción de un fotón por el cromóforo, puede activar un segundo mensajero (a menudo una proteína G ) y desencadenar una respuesta celular. Por tanto, la opsina da a la célula sensibilidad a la luz .
Hay siete subfamilias principales de opsinas en animales, que se diferenciaban antes de la separación entre protostomianos y deuterostomianos .
└─o ├─o Mélanopsines / Opsines couplées à Gq └─o ├─o │ ├─o Encephalopsines / tmt-opsines │ │ │ └─o Opsines visuelles et non-Visuelles des vertébrés └─o ├─o Opsines couplées à Go └─o ├─o Neuropsines └─o ├─o Peropsines │ └─o PhotoisomérasesLa subfamilia de opsinas visuales y no visuales de vertebrados se diferenciaron en 6 categorías bastante distintas, después de la individualización del filo de vertebrados y antes de la separación en un orden distinto.
└─o Pigment ancestral des Vertébrés ├─o │ ├─o Pigments P │ │ │ └─o Pigments M/LWS └─o ├─o Pigments SWS1 └─o ├─o Pigments SWS2 └─o ├─o Pigments RH2 │ └─o Pigments RH1Los peces exhiben una adaptación de su visión del color con su entorno de luz, desde el tetracromatismo para las especies que viven en aguas poco profundas hasta la pérdida de la visión del color para las especies en las profundidades. Las aves, reptiles y terápsidos ("reptiles mamíferos") disfrutan en su mayoría de una visión probablemente tetracromática (el color adicional suele ser el del ultravioleta, que se utiliza para diferentes funciones, como la selección sexual , la comunicación o el reconocimiento), mientras que la visión generalmente se vuelve dicromática con pérdida de opsina en mamíferos acuáticos y mamíferos nocturnos. La mayoría de los mamíferos modernos (bóvidos, equinos, caninos, felinos, ( monos del nuevo mundo )) se consideran hoy dicromáticos, es decir, con solo dos tipos de conos , mientras que tetracromáticos .
En primates , la pérdida de varios genes de receptores olfativos asociados a opsina coincide con la adquisición de genes fotorreceptores implicados en la visión tricromática. En estos animales, la tendencia evolutiva hacia la desaparición del hocico y la regresión del prognatismo facial está ligada a la reducción del aparato olfativo en beneficio del sistema táctil y visual (adaptación a la vida arbórea diurna gracias a manos y pies prensiles, desarrollo de áreas visuales binoculares que brindan estereoscópico y una mejor coordinación en la oscuridad del bosque), y una Tricromacia vinculada a la evolución de una dieta exclusivamente insectívora a un régimen cada vez más omnívoro : frutos, brotes jóvenes, nueces, insectos con una amplia variedad de tamaño. y consistencia, etc.). Esta visión tricromática (visión adicional rojo-verde) sería una ventaja selectiva que permitiría distinguir todo aquello que no tenga el mismo color que el del follaje maduro (frutos y brotes jóvenes de vegetación).
En primates haplorrhine ( monos y humanos ), el gen que codifica el pigmento visual que absorbe longitudes de onda medias da lugar a dos genes por duplicación . Esta mutación genética les hace ganar un color pero también una agudeza visual mucho mejor que los de otros mamíferos.
Los seres humanos tenemos las siguientes proteínas fotorreceptoras: