Valoreseptoreiden toimintamekanismien tutkimus

Valoreseptorin toimintamekanismeja tutkittaessa käytetään usein erilaisia kemikaaleja, joiden vaikutus joihinkin solumekanismeihin (esimerkiksi kalvoproteiineihin) tunnetaan. Tämän tyyppisessä kokeessa mittaukset alkavat yleensä normaalissa elatusliuoksessa, jolloin preparaatille annetaan valosalamia usealla eri intensiteetillä toimintakäyrän määrittämiseksi normaalitilanteessa. Tämän jälkeen preparaattia huuhteleva liuos vaihdetaan liuokseen, joka sisältää ainetta, jonka vaikutus oletettuun solun toimintaa säätelevään mekanismiin tunnetaan. Tutkittavalle preparaatille annetaan vaihdon jälkeen valosalamia riittävästi toimintakäyrän määrittämiseksi aineen vaikutuksen aikana. Toimintakäyrän muutosten perusteella voidaan tehdä päätelmiä solun toimintamekanismeista ja tehtyjen hypoteesien paikkansapitävyydestä. Mittausten kulku tällaisessa kokeessa on usein seuraavanlainen:

1.

Rekisteröidään vasteita normaaliliuoksessa toimintakäyrän määrittämiseksi.

2.

Vaihdetaan liuos ja rekisteröidään vasteita tunnetun aineen vaikutuksen aikana jälleen siten, että toimintakäyrän määrittäminen on mahdollista.

3.

Palataan normaaliliuokseen ja rekisteröidään vasteita jälleen riittävästi toimintakäyrän määrittämiseksi.

Jos toimintakäyrä muuttuu tunnetun aineen vaikutuksen aikana oletetulla tavalla, koe tukee tehtyä hypoteesia. Jos käytetyn kemikaalin vaikutus on reversiibeli, halutaan yleensä myös palata normaaliliuokseen, jotta nähdään preparaatin toimintakäyrän yleinen muutos. Jos vasteet esimerkiksi romahtavat ensimmäisen liuosvaihdon jälkeen, syynä voi olla todellinen fysiologinen efekti, mutta ilmiö voi johtua myös koejärjestelyjen preparaatille aiheuttamasta rasituksesta. Jos toimintakäyrä palaa toisen liuosvaihdon jälkeen ensimmäistä liuosvaihtoa edeltäneen trendin mukaiselle tasolle, kyseessä on mitä todennäköisimmin kemikaalin aiheuttama reversiibeli efekti.

Toimintakäyrän parametrien sijaan voidaan usein myös seurata yhdellä pienellä intensiteetillä mitattuja ns. kynnysvasteita. Kynnysvaste kertoo usein riittävän tarkkaan reseptorin tilasta ja yksi pieni-intensiteettinen stimulus ei valoadaptoi preparaattia yhtä paljon kuin kokonaisen toimintakäyrän määrittämiseen tarvittavat stimulukset. Toisaalta pelkän kynnysvasteen käyttö ei luonnollisesti anna yhtä monipuolista tietoa kuin koko toimintakäyrä, ja tällöin preparaatin tilasta ei voida tehdä yhtä luottavia päätelmiä kuin koko toimintakäyrän perusteella.