Lys kan bruges til at kontrollere genfunktionen

Lys kan bruges som en nøjagtig metode til at kontrollere genekspression, viser banebrydende optogenetikundersøgelse fra University of Colorado, Duke University og University of Helsinki forskere.

Optogenetics anvender metoder, hvor lys kan bruges til at styre cellulære funktioner. I modsætning til traditionelle metoder, optogenetiske metoder tillader mere tidsmæssigt og rumligt nøjagtig måde at kontrollere celler på. I hjerneforskning, disse værktøjer er blevet brugt med succes til at regulere individuelle nerveceller i millisekunders tidsskala ved hjælp af lys i stedet for elektrisk stimulus.

Optogenetiske metoder og værktøjer har udviklet sig hurtigt, og ud over at være i stand til at kontrollere cellulær aktivitet, forskere kan nu kontrollere aktiviteten af ​​genfunktion. I undersøgelsen offentliggjort i Nukleinsyreforskning , forskerne var i stand til at inducere og hæmme ekspressionen af ​​gener i pattedyrcellekulturer og var i stand til at regulere intracellulære proteinniveauer ved hjælp af lyssignaler. Tilgangen blev også brugt til at regulere gentranskription på endogene genomiske steder, når det kombineres med CRISPR/Cas9-teknologi.

"Forskning udført i zebrafiskenhed ved Helsinki Universitet viste, at ud over cellekulturer, disse optogenetiske værktøjer virkede også i levende væv, "siger akademiforsker Jari Rossi.

Feltet har mange medicinske anvendelser, og det er muligt, at optogenetik kan anvendes i fremtiden til behandling af menneskelige sygdomme. De første kliniske undersøgelser er i gang med at genoprette synet hos patienter med retinitis pigmentosa.

"Selvom de medicinske anvendelser, der bruger lysreguleret genekspression, er i en fjern fremtid, de første anvendelser vil sandsynligvis blive fundet blandt life science grundforskningsområder, som har behov for nøjagtig kontrol af genfunktion," siger Dr. Rossi. "Jeg er selv interesseret i at bruge disse værktøjer til f.eks. fedme- og diabetesforskning."

På den anden side, fremstillingen af ​​biofarmaceutiske produkter er stadig afhængig af at bruge gamle teknologier. "Lægemiddel- og bioindustrien kan have fordel af at bruge disse mere opdaterede metoder, som kan bruges til at kontrollere farmaceutiske produktionsprocesser i cellefabrikker mere præcist og effektivt, " siger Dr. Rossi.