Retinal rods, the photoreceptors responsible for twilight vision, are capable of adapting to a wide range of light levels. The molecular mechanisms of light adaptation have been well studied, but an interesting question is what changes occur in the phototransduction cascade after the adaptive light stimuli are eliminated. Previously, we showed the phenomenon of adaptation memory in amphibian rods: after background illumination photoreceptor sensitivity to light remained reduced for several minutes, while the dark current recovered within 20—30 s. This suggests the existence of additional, as yet unknown, regulatory mechanisms of the phototransduction cascade that act after the adaptive effect of light. In search of specific mechanisms that could explain the effect of adaptation memory, we performed electrophysiological experiments on isolated frog rods to evaluate the basal activity of the effector enzyme of the phototransduction cascade, the phosphodiesterase type 6, in the dark and after saturating background illumination. It was found that the post-adaptation state of rods was characterized by increased basal phosphodiesterase activity, which gradually decreased to the dark level within tens of seconds after turning off the adaptive illumination. These results also suggest that the components of the phototransduction cascade may undergo some unstudied changes after light adaptation.
Палочки сетчатки — фоторецепторы сумеречного зрения — способны адаптироваться к уровню освещения в широком диапазоне. Молекулярные механизмы световой адаптации во многом уже изучены, но не менее интересным представляется вопрос, какие изменения происходят в каскаде фототрансдукции после выключения адаптирующих световых стимулов. Ранее в палочках амфибий нами был показан феномен адаптационной памяти: после фоновой засветки чувствительность фоторецепторов к свету была пониженной в течение нескольких минут, тогда как темнотой ток восстанавливался за 20—30 с. Это указывает на существование дополнительных, пока еще неизвестных механизмов регуляции каскада фототрансдукции, действующих после адаптирующего влияния света. В поисках конкретных механизмов, способных объяснить эффект адаптационной памяти, мы провели эксперименты по регистрации тока одиночных палочек лягушки для оценки базовой активности эффекторного фермента каскада фототрансдукции — фосфодиэстеразы 6-го типа в темновом состоянии и после насыщающей фоновой засветки. Оказалось, что постадаптационное состояние палочек характеризуется повышенной базовой активностью фосфодиэстеразы, и она постепенно снижается до темнового значения в течение десятков секунд после выключения адаптирующего светового фона. Эти результаты также позволяют предположить, что компоненты каскада фототрансдукции в палочках могут претерпевать пока неизученные постадаптационные изменения.