在這個多細胞團藻中，新型光感受器2c-cyclop被熒光標記(綠色)。
和陸地植物一樣，藻類也將陽光作為能量的來源。許多活躍在水中的綠藻既可以主動靠近光源，也可以在需要時遠離光。為此，它們使用了特殊的傳感器(光感受器)來感知光線。
經(jīng)過數(shù)十年的研究，曾就職于德國普朗克生物物理研究所的Georg Nagel和他的同事們在2002年于藻類中發(fā)現(xiàn)并鑒定了兩種光敏感通道（channelrhodopsins ）。這些離子通道會在吸收光線后，打開并運輸離子。它們是以人和動物的視覺色素——視紫紅質(zhì)（rhodopsins）命名的。
近日，科學家們發(fā)現(xiàn)了藻類的第三只“眼睛”：一種具有意想不到特性的新型光感受器。Armin Hallmann教授(比勒費爾德大學)和 Georg Nagel 教授(維爾茲堡大學)的研究小組在《BMC生物學》雜志上報道了這一發(fā)現(xiàn)。
令人驚訝的是，這種新的光感受器不是被光激活，而是被其抑制。它是一種鳥苷酸環(huán)化酶，是合成重要信使cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）的酶。當暴露在光線下時，cGMP的產(chǎn)生會嚴重減少，濃度降低——而這正是人類眼中的視紫紅質(zhì)吸收光線時所發(fā)生的事情。
研究人員將這種新型光感受器命名為“雙組分環(huán)化酶視蛋白（Two Component Cyclase Opsin）”，簡稱為2c-cyclop，它受到光和分子ATP的調(diào)節(jié)。這種“雙組分體系（two component systems）”在細菌中已經(jīng)廣為人知，但在高級進化的細胞中還不為人所知。
Georg Nagel解釋說:“多年來，遺傳數(shù)據(jù)表明，在綠藻中，2c-cyclop的數(shù)量肯定比之前描述的兩種要多得多?！薄按饲斑€沒有人能證明這種新型光感受器的功能。”Nagels的合作研究員高世強（音譯）博士說。只有Bielefeld和Würzburg的研究小組成功地做到了這一點:他們在非洲爪蟾的卵母細胞和球形藻類團藻中植入了2c-cyclop。在這兩種情況下，接受“移植”的細胞都顯示和表征了2c-cyclop的功能。
作者認為2c-Cyclop為光遺傳學提供了新的機會。用這種方法，活組織和有機體的活動可以受到光信號的影響。此前，科學家們已經(jīng)通過光遺傳學的方法闡明了細胞中的許多基本生物學過程。例如，它為帕金森病和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機制研究提供了新的見解。