向大脑遥控器添加新频道

通过实现特定细胞的超快速遥控，光激活的蛋白质允许研究人员研究在大型网络中的个体神经元的功能 - 甚至整个大脑。现在，“Optimetics”和同事的一个先驱创造了两种新的工具 - 蛋白质毛孔，当照射允许Ca2 +进入细胞或K + OUT时，使用光线开启或关闭切换神经元。出版于神经科学的前沿，他们的研究表明，这些合成的离子通道'可用于控制特异性神经元，即使在活动物中。

用光控制神经元

Georg Nagel在Würzburg大学的研究小组结合了DNA，将DNA从生命的王国涌入生命的热爱细菌到奶牛 - 以灯光动画打开的混合离子通道。离子通道使易激的细胞如神经元等肌肤产生和运输电气信号，通过允许带电离子通过细胞表面进出和输出。

“通过工程特定神经元来表达这些渠道，我们可以使用光线开启和关闭，”Nagel解释说。

当Nagel和Longtime合作者Peter Hegemann从绿藻中分离出来的两个光激活频道时，优先出生，称为“Channerrhodopsins”。这些允许带正电荷的离子 - 特别是Na + - 进入和激发神经元。

在通道的成功之后，另一个天然致敏离子渠道'Halorhodopsin'是开发的，用作神经元消音器。当照亮时，卤冬季抑制具有光引起的带负电链的光学的神经元信号。

对于仍然有巨大的对源性工具，Nagel等需求现在使用基因编辑技术来创建具有新特性的合成光激活通道。

“频道流血素具有低Ca2 +渗透性，并且像卤代伏糖醇一样的CL-通道实际上可以激发具有高CL-含量的细胞。尽管越来越多的合成替代品，可选择性地允许CA2 +进入细胞或抑制它们的高度透气的光敏通道通过让K + Out - 在许多愿望清单上保持高位。“

工程新控制开关

为NA + / CA2 +和K +运动构建新的光激活工具细胞，本集团占据了两个现有的离子渠道由称为“阵营”的通用细胞信使分子激活并融合了每种细菌酶，其响应于光而产生阵营。

“我们尝试以不同的方式融合DNA段，找到具有最高光激活离子渗透性的配置，”高级学习作者和纳格尔Protégé博士世高高。

结果是高度Ca2 +可易受的通道，以及高度可渗透的K +式通道，每个通道被蓝光激活。

与合作者博士博士博士博士，罗伯格大学教授来自莱比锡大学的罗伯特·凯特（Robert Kittel）教授，Nagel Group，Nagel Group奠定了关于在果蝇（果蝇）神经元和Christine Gee和Ph博士中测试这些新创建的渠道。D.学生Oana康宁从ZMNH汉堡在大鼠神经元。

“这些新渠道当照亮激活或抑制的孤立的大鼠神经元，分别”报告Gee“，并在全果蝇幼虫在运动神经元表达时引起的身体收缩或放松，”加入Pauls博士。

值得添加的opologence toolkit

作者突出了使用营地在这些渠道中阐述光响应性的潜在缺点。

“阵营本身是许多细胞过程中的重要信使，因此仅需要对产生细菌营养营养的酶来区分光诱导的阵营，CA2 +和K +的影响。

“此外，由细胞生成的其他酶产生的营地可以直接激活通道。这可能解释了为什么工程化以表达新通道的果蝇幼虫较小，移动稍微慢，并且无法成熟。

尽管如此，高和纳格尔确信他们的最新贡献是对Optocetic Toolkit的有价值的补充，值得进一步表征和发展。

“总之，我们已经产生了Ca2 +或k +渗透性的新的和高效工具，该工具用于探测复杂神经元系统的功能开辟了新的可能性。这些可以在成人苍蝇中应用 - 并且可能最终哺乳动物 - 通过开发突变体CAMP敏感性较低的渠道，更好地定位到网站神经元例如，发送和接收电信号和诱导的表达式通过温度变化接通基因。“

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