14:08 2022-11-28
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Controlul comportamentului viermilor nematozi folosind două proteine diferite sensibile la lumină numite opsine
_ Controlul nematodului comportamentul viermilor folosind două proteine diferite sensibile la lumină numite opsine
Este posibil să controlezi comportamentul unui animal sau al unei celule folosind lumină? În ultimii ani, s-au înregistrat progrese remarcabile în optogenetică, pe măsură ce metodele de cercetare s-au apropiat de realizarea acestui obiectiv.
Un grup de cercetare condus de profesorii Mitsumasa Koyanagi și Akihisa Terakita de la Școala Absolventă de Științe și profesorul Eriko Kage -Nakadai de la Graduate School of Human Life and Ecology de la Osaka Metropolitan University a dezvăluit un nou sistem care le permite să controleze comportamentul viermelui nematod, Caenorhabditis elegans, folosind două proteine diferite sensibile la lumină numite opsine.
p>Cercetarea este publicată în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences.
O opsină sensibilă la lumină izolată din țânțari a fost introdusă în celulele senzoriale ale C. elegans responsabile de comportamentul de evitare care face viermele să se miște departe după ce a simțit un stimul chimic sau fizic. Grupul a descoperit că expunerea viermilor la lumină albă a declanșat acest comportament de evitare, cu o sensibilitate de aproximativ 7.000 de ori mai mare decât cea observată cu channelrhodopsin-2, o proteină optogenetică comună.
La fel, mai întâi o opsină sensibilă la UV. găsit în organul pineal al lampreelor a fost introdus în neuronii motori ai C. elegans. După aceea, viermii au încetat să se miște atunci când au fost expuși la lumina UV și au început să se miște din nou când au fost expuși la lumina verde. Acest comportament de oprire-pornire a fost repetat de multe ori, comutând între luminile UV și cele verzi, indicând faptul că opsina poate fi pornită și oprită fără a distruge proteina.
„Atât opsinele de țânțar, cât și de lampredă pe care le-am folosit sunt membri ai familiei de receptori ai receptorilor cuplati cu proteinele G (GPCR) – care sunt utilizați pentru a simți diferiți stimuli, inclusiv mirosul, gustul, hormonii și neurotransmițătorii – demonstrând că acest sistem care utilizează lumină poate fi folosit pentru a manipula diferite GPCR și semnalizarea lor intracelulară ulterioară și răspunsurile fiziologice”, a spus profesorul Koyanagi.
Important, ambele opsine testate sunt bistabile, ceea ce înseamnă că pot comuta între forme stabile atunci când sunt active și inactive, fără fotoalbire sau descompune, permițându-le să fie folosite din nou după absorbția unui lungime de undă diferită a luminii. Diferența dintre lungimile de undă ale luminii UV și cele verzi este suficient de mare încât opsina inactivă sensibilă la UV să se poată recupera, permițând controlul optogenetic pornit și oprit, dependent de culoare, al semnalizării GPCR.
„Performanța înaltă Instrumentul optogenetic bazat pe opsinele GPCR animale bistabile raportate aici reprezintă o descoperire, nu numai într-o gamă largă de cercetări biologice, dar ar putea contribui la domeniul descoperirii de medicamente unde a primit deja o atenție considerabilă”, a concluzionat profesorul Terakita.
Comentarii:
Adauga Comentariu