1.光遗传学工具 2.光遗传学工具导入机体途径 3.光传导工具 4.常用的模式动物
(1)、ChR2(Channelrhodopsin-2),是一种受光脉冲 控制的具有7次跨膜结构的非选择性阳离子通道蛋白, 可以快速形成光电流,使细胞发生去极化反应。
早在1979 年和James Watson 同获诺贝尔化 学奖的Francis Crick就 提出神经科学的主要挑 战是如何调控一种细胞 而不影响其他细胞。
1.电压门控通道:电极刺激 缺点:电极太粗糙,插入脑内给予电刺激会 影响到插入处的许多神经元,而且电信号也很 难精确地中止神经元的兴奋 2.化学门控通道:药物刺激 缺点:药物不够专一,而且反应要比神经活 动慢得多
神经元抑制型光遗传学工具 NpHR(halorhodopsins),目前为止只有一种抑 制型光遗传学工具,从盐咸古菌中提取得到的,是一 种光驱动的氯离子通道,对其运用较早,用于引起神 经元超极化抑制神经电传导。 生化控制型光遗传学工具 optoXRs,视紫红质的衍生家族,属于typeⅡ型视 蛋白,用以控制特殊生化反应,从而操控动物行为和 活动。
“光遗传学” 是一种技术,将重组 DNA 技术与光学技术结合起来,成为 细胞生物学研究的有力工具。
一个是作为控制 蛋白,用来调制 活组织中靶细胞 的专一活动 一个是向细胞 内引进报告蛋 白,也就是将 荧光蛋白( 发光 蛋白) 与目标蛋 白融合表达
1.光遗传学的研究历史 2.光遗传学的概念 3.光遗传学的研究内容 4.光遗传学的研究与九游科技进展
在电影《黑衣人》中,特工处理完外星人出没现场 之后都会掏出一个发光棒,让围观群众“往这儿 看”,然后强光一闪,围观者的短时记忆就被抹去, 不再记得见过奇怪外星生物的经历。 真的有这样的技术,能够用光来控制大脑吗?简短 的答案是,有。但是可能没有电影里表现的那么简 单。
离体实验:直接使用过滤光或发光二极 管照射即可。 体内实验:体内实验时主要使用激光, 利用光导纤维,研究人员可以精确地将 光导入动物体内,甚至是脑的任何部位 来开展研究
光遗传学技术目前研究中比较常用的模 式动物主要有秀丽隐杆线虫、蝇、斑马鱼、 小鼠、大鼠和灵九游科技长类动物。 这些动物普遍具有发育和繁殖周期短、外 源基因整合较容易的特点,这样有利于导入 光敏蛋白基因并根据表达的状态进行筛选。
导电阶段形成及衰退的更快 阶跃功能,由单一蓝光脉冲激活,由黄光脉冲 导致失活
利用光遗传学技术,科学家们把 光感蛋白表达在小鼠的多巴胺能 神经元上,然后在小鼠执行某项 任务(比如走到笼子的一端的平 台上)时给予光刺激使多巴胺能 神经元兴奋,从而使小鼠产生愉 悦感。实验表明经过训练后的小 鼠会一次次地去主动完成任务从 而获得愉悦感的奖励。
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