...

Nowoczesna metoda obrazowanie mózgu

Odkrycie nowego rewolucyjnego narzędzia optogenetyki - proteina NsXeR

Optogenetyka to nowa i nieinwazyjna metoda kontroli aktywności neuronów lub mięśni w żywym organizmie, w której wykorzystywane jest światło. Technika ta znalazła wiele zastosowań w badaniach układu nerwowego. Jest ona bardzo dokładna i pozwala na kontrolowanie aktywności poszczególnych komórek poprzez włączanie bądź wyłączanie odpowiednich szlaków neurotransmisji. Metodę tę powszechnie wykorzystuje się w celu odwrócenia częściowej utraty słuchu lub wzroku, a także, aby kontrolować skurcze mięśni.

W optogenetyce stosowane są specjalne, wrażliwe na światło białka, które wprowadza się do poszczególnych komórek nerwowych. Proteiny te przyłączają się następnie do powierzchni neuronów, aby podczas naświetlania umożliwić transport jonów przez błonę. W zależności od tego, jakie białko jest wykorzystywane, impuls światła o odpowiednim natężeniu może powodować nasilenie neurotransmisji bądź jej inhibicję. Poprzez indukcję zmian w pojedynczych neuronach możliwe jest naśladowanie pracy poszczególnych regionów mózgu, a tym samym kontrolowanie zachowań, co przekłada się na łatwiejsze wykonywanie badań z zakresu nerofizjologii.

Najnowsze badania pozwoliły na odkrycie kolejnego białka czułego na światło – proteiny NsXeR. Jego wyjątkowość polega na tym, że działa selektywnie. W czasie ekspozycji na światło białko to indukuje transport wyłącznie jonów wapniowych (Ca2+). Większość odkrytych dotąd narzędzi, z których korzystała optogenetyka działa w sposób nieselektywny. W efekcie ich zastosowanie w badaniach wiązało się z wystąpieniem efektu przeciwnego do tego, którego oczekiwano. Ponadto białko umożliwia transport jonów nie tylko w kierunku zgodnym z gradientem stężeń, ale także w kierunku odwrotnym. Odkrycie proteiny NsXeR daje więc kolejne możliwości i pozwala na prowadzenie bardziej zaawansowanych badań z zakresu funkcjonowania układu nerwowego. Dodatkowo ma także duże znaczenie w medycynie, gdyż może zostać wykorzystane do opracowywania nowych strategii leczenia różnych schorzeń o podłożu neurodegeneracyjnym.

Bibliografia

Vitaly Shevchenko, Thomas Mager, Kirill Kovalev, Vitaly Polovinkin, Alexey Alekseev, Josephine Juettner, Igor Chizhov, Christian Bamann, Charlotte Vavourakis, Rohit Ghai, Ivan Gushchin, Valentin Borshchevskiy, Andrey Rogachev, Igor Melnikov, Alexander Popov, Taras Balandin, Francisco Rodriguez-Valera, Dietmar J. Manstein, Georg Bueldt, Ernst Bamberg and Valentin Gordeliy, Inward H+ pump xenorhodopsin: Mechanism and alternative optogenetic approach, Science Advances. Published online September 22 2017

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Kawa i mózg

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Archiwum: