A melanin - a funkció és alkalmazás
történelem a kultúra alább). Process SPF sejtekben. úgynevezett melanociták a melanogenezisfolyamatnak termék gyártása 2 típusú melanin. pheomelanin (piros) és eumelanin (egy nagyon sötét árnyalatú barna). melanin funkció -, hogy megvédje a szervezetet elnyeli a napfény.
A melanin van osztva három fő típusa van: eumelanint, pheomelanin és neuromelanin. A leggyakoribb típus a melanin eumelaninnal. Kétféle eumelanin - barna és fekete. Pheomelanin cisztein piros -tartalmú polimer benzotiazin egységek, többek között pigmentáció nagymértékben felelős a vörös haj. Neuromelanin az agyban található, bár a funkciója még nem tisztázott.
Melanogenesis jelentkezik a bőrön, miután az UV sugárzás, ami a bőr lebarnul észrevehető. Melanin egy hatékony fényelnyelő - pigment képes elnyelő több mint 99,9% -a szívódik fel az UV sugárzás. Emiatt az ingatlan, a melanin, úgy véljük, hogy védi a bőrt a sejteket a károsodástól, mint az UVB sugárzás, csökkenti a rák kialakulásának kockázatát. Ezen túlmenően, bár a hatások az UV sugárzás jár fokozott kockázata a rosszindulatú melanoma, a rák a melanociták, a tanulmányok azt mutatják, ritkább előfordulását bőrrákot emberek több koncentrált melanin, vagyis egy sötét arcszín. Mindazonáltal, a kapcsolat a bőr pigmentációs és fényvédelem kerülnek törlésre.
A melanin emberek és más élőlények
Az emberekben, a melanin a fő meghatározója a bőr színe. Azt is megtalálhatók a haj, a pigmentált szövetet mögöttes a szivárványhártya és sosudistyo csík a belső fül. Az agy szövetet melanin - a csontvelő és a pigment-hordozó neuronok területeket az agyban, mint például a locus coeruleus és a substantia nigra. Azt is található a hálózatban a mellékvese területen.
Melanin a bőr által termelt melanociták, amelyek szerepelnek a bazális rétegben az epidermisz. Bár általában az emberek egy hasonló koncentrációban melanociták a bőrben, a melanociták egyes egyének és etnikai csoportok más-más mennyiségű melanint. Vannak, akik nagyon keveset vagy egyáltalán nem melanin szintetizálódik a szervezetben - egy ismert állapot albinizmus.
Mivel melanin aggregált molekulák kisebb alkatrészek, sok különböző típusú melanin különböző arányokban és kötés minták molekulák az alkatrészeket. És pheomelanin és eumelanint találhatók az emberi bőr és haj, de eumelanint van a legnagyobb előfordulási gyakoriság az emberi szervezetben. Ezen túlmenően, ebben a formában valószínűleg hiányos, ha albinizmus.
Polimerek eumelanin, ahogy már régóta hitték, hogy összekapcsolják sok polimer térhálósított és 5,6-dihidroxi-indol (DHI) és 5,6-dihidroxi-2-karbonsav (DHICA).
Kétféle eumelanin - barna és fekete, és ezek kémiailag különböznek egymástól a szerkezet a polimer kötések. Egy kis mennyiségű fekete eumelanin teszi a hajat szürke hiányában más pigmentek. Egy kis mennyiségű barna eumelanint hiányában más pigmentek okoz sárga (fény) a hajszín.
Pheomelanin így rózsaszíntől vörös szín, a koncentrációtól függően. Pheomelanin különösen koncentrált a ajkak, mellbimbó, makk a pénisz és a hüvely. Amikor egy kis mennyiségű barna eumelanint a haj, amely egyébként a könnyebbek haj összekeverjük egy piros pheomelanin, ez azt eredményezi, vörös haját.
A kémiai szempontból pheomelanin eltér eumelanint hogy az oligomer szerkezet tartalmaz benzotiazin és benzotiazol egységek, amelyek előállítása helyett DHI és DHICA, ha van az aminosav L-cisztein.
Trihohromy (korábbi nevén trihosiderinami) - egy pigment, kinyerhetjük ugyanabból a metabolikus reakcióút eumelanin és pheomelanin, de ellentétben azok a molekulák alacsony molekulatömegű. Ők találtak néhány vörös emberi haj.
Neuromelanin (TM) - egy sötét pigment a polimer Specifikus katekolaminerg neuronok az agyban. Emberben, száma NM a legmagasabb, bár tartalmaz kisebb mennyiségű más főemlősök, és teljesen hiányzik más fajokban. Azonban a biológiai funkciója még ismeretlen, bár neuromelanin emberben, kimutatták, hogy hatékonyan köti meg az átmenetifém. mint a vas. valamint más, potenciálisan toxikus molekulák. Így játszhat döntő szerepet az apoptózis és a kapcsolódó Parkinson-kór.
A melanin igen változatos szerepeket és funkciókat különböző szervezetekben. Forma melanin található tinta sokan használják lábasfejűek, mint egy védekező mechanizmus a ragadozók ellen. Melanin is védi a mikroorganizmusok, így baktériumok és gombák. a feszültségek, amelyek közé tartozik kárt a sejteket, mint az UV sugárzás a nap, és a reaktív oxigén gyökök. Melanin védi a sérülésektől a túlzott hő miatt, kémiai kezelés (mint például a nehézfémek és oxidálószerek) és biokémiai fenyegetések (mint például a szervezet védekező ellen támadó mikrobák). Így sok kórokozó mikrobák (például a gomba Cryptococcus neoformans) melanint nyilvánvalóan fontos szerepet játszanak a virulencia és patogenitású, amelyek védelmet biztosítanak mikroba immunválaszát a házigazda. A gerinctelen melanin benne van a fő szempontok a veleszületett immunrendszer védekező rendszere a támadó kórokozókkal szemben. Néhány percen belül a fertőzés után mikroba körülzárt melanin (melanization) és a szabadgyökök képződését melléktermékek képződése során a kapszula úgy véljük, hogy segítsen megölni őket. Egyes gombák, úgynevezett radiotroficheskimi nyilván tudja használni ezt az anyagot, mint a fotoszintetikus pigment, amely lehetővé teszi számukra, hogy rögzítse a gamma sugarak, és használja ezt az energiát a növekedéshez.
A melanin fontos szerepet játszik a pigmentáció emlősökben. Fekete toll madarak köszönhetik színét a melanin. Ezek kevésbé bomlik el a baktériumokat, mint fehér tollak, vagy azok, amelyek egyéb pigmentek, például karotinok. A madártávlatból egy speciális szerv. gazdag erek, szem gerinc, amely szintén rendkívül gazdag melanin és úgy gondolják, hogy szerepet játszanak az abszorpciós eső fény az optikai lemezt, és arra használják, hogy meleg a szem. Ez viszont stimulálhatja a tápanyagok felszabadulását az orbitális gerincen a retina keresztül az üvegtestbe; igaz, hiszen a retina megfosztják madarak saját erek. A retinális pigment epithelium jelenlétében nagy mennyiségű melanin szemcsék is minimalizálja visszaszórási fényt egy képet a retinára.
Néhány egeret használni egy kicsit más melanin. Például, a haj a agouti egerek barnulni miatt váltakozása termelési fekete eumelanin és pheomelanin sárga fajták. Hair valójában kombinált fekete és sárga, valamint a nettó hatás - a barna szín a legtöbb egér. Bizonyos genetikai rendellenességek lehet előállítani egy teljesen fekete vagy teljesen sárga egerekben.
Melanin által termelt növények, néha katekoit tudnak adni katechol lúgos olvadás. Gyakran megfigyelhető enzimatikus barnulási gyümölcsök, mint a banán. Lépésben bioszintézis oxidációja indol-5,6-kinon típusú polifenol-oxidáz tirozináz tirozin és katekolaminok, ami a kialakulását a katechol melanin. Ennek ellenére, sok növény vegyületeket tartalmaznak, amelyek gátolják a melanin.
- Dopaquinone → 5 + cisztein-S-benzotiazin közbenső tsisteinildopa → → pheomelanin
- Dopaquinone → 2 + cisztein-S- tsisteinildopa → benzotiazin közbenső → pheomelanin
Ezen túlmenően, Dopaquinone lehet alakítani leykodopahrom és kövesse két további utak eumelanin.
- → Dopaquinone → leykodopahrom dopachrome → 5,6-dihidroxi-2-karbonsav-→ kinon → eumelaninnal
- → Dopaquinone → leykodopahrom dopachrome → 5,6-kinont dihidroxiindol → → eumelaninnal
mikroszkopikus nézet
Melanin barna megszeghetetlen és finom, és az átmérője az egyes szemcsék a kisebb, mint 800 nm. Ez különbözik a hagyományos melanin pigmentek a vérből az összeomlás, hogy a nagy, kövér, és a fénytörő, és a tartomány színe zöldről sárgára vagy piros-barna színű. Az erősen pigmentált elváltozások, sűrű fürtök melanin is homályos szövettani részletesen. A híg kálium-permanganát oldattal hatékony fehérítő melanin.
Genetikai rendellenességek és kóros állapotok
Szemészeti albinizmus hatással van nemcsak a szem pigmentáció. hanem a látásélesség. Emberek albinizmus általában rosszul vizsgált tartományban 20 / 60-20 / 400. Ezen kívül két formája a betegség, a gyakorisága körülbelül 1 2700 ember leggyakoribb emberek között Puerto Ricó-i származású, és összefüggő halálozás, amellett, hogy a halálesetek kapcsolódó melanoma.
A kapcsolat a albinizmus és a süketség ismert, bár kevéssé ismert. Az értekezés 1859-ben A fajok eredete Charlz Darvin megjegyezte, hogy „minden fehér macska, kék szeme általában süket”. Emberben a hypopigmentation és süketség együtt fordul elő a ritka Waardenburg szindróma, elsősorban észlelték a törzs Hoppy Észak-Amerikában. A prevalenciája rendellenesség Hoppy indiánok becsült mintegy 1 200 fő. Érdekes, hogy hasonló minták albinizmus és a süketség találtak más emlősök, köztük kutyák és rágcsálók. Mindazonáltal, a hiányzó melanin önmagában nem tekinthető közvetlenül felelős a süketség kapcsolódó hypopigmentáció, mint a legtöbb ember nem elég enzimek szintéziséhez szükséges melanin, hogy a normális hallási funkciót. Ahelyett hiányában melanociták a vaszkuláris csíkon a belső fül cochleáris okai romlása, bár, hogy miért ez történik, nem teljesen értjük.
Amellett, hogy a melanin-hiány annak molekulatömegű polimer lehet csökkent különböző tényezők, mint például az oxidatív stressz. fény hatására, az eltérés társulva melanoszóma mátrixfehérjék, a pH változásoknak vagy helyi koncentrációi fémionok. A csökkentett molekulatömegű vagy csökkenést a foka okuláris melanin polimerizációs, ahogy azt teszi antioxidáns polimer egy prooxidáns. Az a pro-oxidáns melanin állapotban állítólag az okozati és progresszió makuláris degeneráció és melanoma. Razagilin fontos monoterápia a Parkinson-kór, olyan tulajdonságokkal kötődni melanin és csökkenti melanoma tumor.
Azonban, a magasabb szintű eumelanin is lehet a hátránya, amellett, hogy a magasabb tendencia, hogy a vitamin-hiány D Sötét bőr egy bonyolultabb tényező a lézeres eltávolítása kapilláris hemangiómák. Általában hatékony kezelésére világos bőr, lézerek nem olyan sikeres eltávolítása kapilláris hemangiomas az emberek az afrikai vagy ázsiai származású. Nagyobb koncentrációban a melanin emberek sötét bőrű csak szórja és elnyeli a lézerfényt. megelőzésére fényelnyelési célszövetekben. Hasonlóképpen, a melanin bonyolulttá teheti lézeres kezelés egyéb dermatológiai rendellenességek emberek sötét bőrű.
Szeplők és anyajegyek kialakítva területein helyi koncentrációját melanin a bőrben. Ezek erősen összefügg a szép bőr.
A nikotin különböző affinitása a melanin-tartalmú szövetekhez miatt a funkcióját a melanin szintézisét prekurzor vagy irreverzibilis kötés rá. Azt javasolták, hogy ez az alapja a növekedés a nikotinfüggőség és alacsonyabb a dohányzás abbahagyását az emberek sötétebb pigment.
emberi alkalmazkodás
A melanociták beadott melanin granulátumok specializált celluláris vezikulumokat nevezzük melanoszómák. Ezeket azután átvisszük más humán epidermális bőrsejtek. Melanoszómák per befogadó sejtben vannak tetején összegyűlt a sejtmag, ahol védi a nukleáris DNS-mutációk által indukált ionizáló sugárzás a Nap ultraibolya sugarai. Általános szabály, hogy az emberek, akiknek ősei éltek hosszú ideig a régiók a világon, az Egyenlítő közelében, nagy mennyiségű eumelanint a bőrben. Ez teszi a bőrük barna vagy fekete, és megvédi őket a kitettség erős napsütés, amely egyre inkább vezet melanoma bőrű emberek.
A legújabb tudományos bizonyítékok azt mutatják, hogy minden ember fejlődött Afrikában, majd egymás után gyarmatosították az egész világon. Valószínű, hogy az első modern emberek viszonylag nagy számban eumelaninnal termelő melanociták. Ennek megfelelően, a bőre sötétebb, mint az őslakosok Afrikában ma. Mivel ezek egy része a népek vándoroltak és telepedtek területein Ázsiában és Európában, a szelekciós nyomás eumelanint termelés visszaesett, éghajlaton, ahol a nap sugárzásának kevésbé volt intenzív. A két közös gén változatok ismert, hogy kapcsolatban sápadt emberi bőr, MC1R nem megy át a pozitív szelekciós és SLC24A5 keresztülmegy.
A melanin a szem, az írisz és az érhártya, arra szolgál, hogy megvédje őket az ultraibolya és a látható fény a magas frekvenciákon. Szóval, az emberek szürke, kék, zöld szeme nagyobb a kockázata a fejlődő szem kapcsolatos problémák a napot. Ezen túlmenően, a lencse sárgák a korral, amely további védelmet. Ugyanakkor azt is merevebbé válik az életkor, a vesztes a legtöbb szálláshely - képes változtatni alakját koncentrálni messze a közeli tárgyak - romlás, valószínűleg az oldalsó ínszalag fehérje, melyet az UV sugárzás.
A legújabb kutatások arra utalnak, hogy a melanin is védő szerepe mellett a napvédő. Melanin képes hatékonyan ligáljuk fémionok keresztül karboxilát és fenolos hidroxilcsoport van sokkal hatékonyabb, mint egy erős kelátképző ligand-etiléndiamin-tetraacetát (EDTA) sok esetben. Így, ez szolgál, hogy csapdába potenciálisan toxikus fémionok, védi a többi sejtek. Ezt a feltételezést támasztja alá az a tény, hogy a neuromelanin veszteség figyelhető meg a Parkinson-kór kíséri fokozott vas szintjét az agyban.
Fizikai tulajdonságok és a technológiák alkalmazásának
Bizonyíték van arra, hogy támogassa a heteropolimerrel erős térhálósított, kovalensen hozzákötjük a mátrix melanoproteinami hidak. Azt feltételezték, hogy képes a melanin, hogy jár, mint egy antioxidáns az egyenesen arányos a polimerizáció mértékű vagy molekulatömegű. A szuboptimális körülmények között hatékony polimerizációs a monomerek melanin vezethet képződéséhez prooxidáns melanin egy kisebb molekulatömegű, amely részt vesz az okozati és progresszió makuláris degeneráció és melanoma. Aktiváló jelátviteli bioszintézisutak melanization a retinális pigment epithelium (RPE), szintén részt vesz a leszabályozása rúd külső szegmens fagocitózisát RPE. Ez a jelenség részben a központi fossa megőrzése a makuláris degeneráció.
Bővebben a témáról a melanin: