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光遗传学概述-519pptx-原创力文档

发布日期：2025-07-22 22:31:54 浏览次数：次

光遗传学概述-519pptx-原创力文档(图1)

　　经过基因工程技术使受体细胞产生视蛋白，来实现对细胞光学控制，即经过光来激活或抑制某种细胞从而明确其功效。

　　能够是天然蛋白(如视紫红质蛋白)，也能够是经化学修饰后对光敏感人工改造蛋白

　　经过转染、病毒转导或构建转基因动物等方式将编码这些视蛋白基因输送进目标细胞

　　时间上调控是利用连续光源搭配高速快门、快速转换LED或单光子激光扫描显微镜等进行宽视野照射来到达目标

　　必须偶联到一个转导蛋白上才能实现对光反应。普通用来调控信号通路。哺乳动物视网膜上视紫红质就是这类蛋白。

　　其普通性原理是制作嵌合体(chimera)，首先是脊椎动物视紫红质，另首先是通常、配基耦合G蛋白偶联受体(GPCR)。这么组合以后．GPCR就相当于单成份神经调控工具。这种II型融合蛋白称为optoXR，可用以对细胞内信号传导过程进行光学调控，其时间分辨率足以允许应用于自由运动小鼠行为状态下神经元活动。利用这种方法能够实现多巴胺受体、5一羟色胺受体、肾上腺素受体作用，从而在神经传递调制中发挥主要作用

　　研究神经细胞功效是控制大脑必经之路，另外了解并控制其功效有望治愈各种神经方面疾病。

　　在转基因小鼠中双重组ChR2和eNpHR后一系列细胞神经元（例以下丘脑分泌素细胞、蓝斑核去甲肾上腺素激活神经元、VTA腹侧被盖区多巴胺神经元、棘神经元以及类胆碱能中间神经元）能够利用光波对这些神经元活性进行准确控制；该技术可控性已经应用到小鼠睡眠与觉醒、多巴胺上瘾机制、奖赏机制以及可卡因依赖症等很多方面，并取得了突破性进展。

　　年Nagel等发觉被ChR2重组线虫，其肌肉壁运动神经元和动力感觉神经元活性是可控在斑马鱼躯体感觉神经元中重复试验也表明，光激活下该神经元反应驱动斑马鱼产生游泳行为与通常逃避行为很类似。

　　年初，科研人员借助哺乳动物大脑组织里维甲酸类物质并利用维甲酸信号分子在黑暗环境火星低特点，对活体哺乳动物体内G蛋白偶联受体信号通路进行了光控操作。这次试验中使用是脊椎动物视紫红质蛋白——G蛋白偶联受体嵌合体蛋白，这种嵌合体蛋白能够恢复受异源G蛋白三聚体信号通路Gs和Gq调控细胞信号通路。随即，又有好几个试验室用几个不一样新试验方法成功对体外培养细胞内小GTP酶进行了光控试验，从而成功地用光控方法改变了细胞形状和运动活力。

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