Mi az optogenetika?

Az optogenetika a sejt hatásának szabályozása genetikai és optikai technikák kombinációjával.Ez a módszer a biokémiai anyagok felfedezésével kezdődött, amelyek fénynek vannak kitéve celluláris válaszokat.Az ezekre a fehérjékre kódoló gének izolálásával a tudósok arra használják őket, hogy stimulálják a fényválaszokat más élő sejtekben.Az optogenetikumokból nyert ismeretek nagyobb betekintést nyújtanak a kutatók számára a különféle betegség -folyamatokba.Ezek a fehérjék integrálódtak a sejtek között, amikor bizonyos fényhullámhosszúságnak vannak kitéve.Ezeket a fehérjéket, amelyeket általában G-proteineknek neveznek, az opsinek néven ismert gének csoportja kódolja.Ez idő alatt a kutatók azt mutatták, hogy a bacior -hodopsinok reagálnak a zöld fényre.További kutatások felfedezték az Opsin család többi tagját, köztük a Channelrhodopsint és a Halorhodopsint.Az egyik kezdetben alkalmazott módszer az opsin gének eltávolítását, a jóindulatú vírussal való kombinációját és az élő idegsejtekbe történő beillesztését egy Petri -csészébe.Amikor az injektált sejteket zöld fény impulzusoknak tették ki, az idegsejtek ioncsatornák kinyitásával reagáltak.A csatornák nyitva tartásával a cellák olyan ionok beáramlását kaptak, amelyek elektromos áram áramlását okozták, és egy másik neuronnal való kommunikációt kezdeményeztek.A tudósok felfedezték, hogy más G-fehérjék reagálnak a különböző világos színekre, gátolva vagy fokozva a kalcium-ioncsatornákat és az epinefrin felszabadulását.

A kutatás végül az optogenetika alkalmazását az élő sejtek kis csoportjára az élő emlős alanyok felhasználására fejezte ki.Az opsin gének bevezetésével az egerek agyába, a sejtek elkezdték a G-fehérjék előállítását.Ezekkel a G-fehérjékkel és a száloptikával a tudósok képesek voltak ellenőrizni az idegsejtek égetésének sebességét.Kifejlesztettek egy módszert egy kis optikai rost elektródvá történő átalakítására is, hogy a sejtek aktivitásának elektromos leolvasása legyen.Ez az agy-számítógépes interfész lehetővé teszi a kutatók számára, hogy az agyban bárhol értékeljék és szabályozzák a sejtek specifikus csoportjait.A neurológiai funkció bonyolultságainak feltárásával az orvosok jobban megértik, mi a normális és rendellenes agyi aktivitás.A gyógyszerekkel és az elektroterápiával ellentétben az optogenetika lehetővé teszi a specifikus sejtek és útvonalak szabályozását.Az optogenetikumból kapott tudás és technológia lehetővé teszi a szívsejtek, a limfociták és a hasnyálmirigy sejtek szekretáló inzulint szekréciójának működését is.