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葡京国际:快速激活或失活光控系统

时间:2021/10/9 17:15:35   作者:   来源:   阅读:3   评论:0
内容摘要:光遗传学技术具有远程无痕、时空特异性和精确控制的优点,特别是在精确可控的基因治疗和细胞治疗领域。然而,要真正实现利用光束治疗疾病,仍有许多问题需要克服。一种“完美”的光遗传工具至少需要满足以下几点:首先,它对红光或远红光有响应,具有良好的组织穿透性,几乎没有光毒性,具有良好的体内...
光遗传学技术具有远程无痕、时空特异性和精确控制的优点,特别是在精确可控的基因治疗和细胞治疗领域。然而,要真正实现利用光束治疗疾病,仍有许多问题需要克服。一种“完美”的光遗传工具至少需要满足以下几点:首先,它对红光或远红光有响应,具有良好的组织穿透性,几乎没有光毒性,具有良好的体内应用潜力;第二,系统组件小,无法被承运人包装;第三,灵敏度高,光响应速度快,可随时关闭,具有良好的可逆性,并可根据实际需要和应用场景灵活调整。以往的光遗传学工具都不能同时满足上述条件,这极大地限制了光遗传学在生物医学领域的应用。

叶海峰的研究团队专注于拟南芥的光敏蛋白,并对其进行了工程设计。在黑暗中,光敏蛋白质“睡”的细胞,和红色光在660纳米可以“醒来”光敏蛋白质,所以它新兵伴护蛋白启动子结合特别认可,从而开始目标基因的转录;当接收到“睡眠”信号时,即在730纳米的远红光照射下,光敏蛋白与伴侣蛋白分离,终止基因转录。


这种新型光遗传学工具有四大主要优点:灵敏度超高,仅1秒的光就可以诱导150倍的基因表达;超高可控性,可被红光/远红光照射,快速激活或失活光控系统,分别在小鼠、大鼠和家兔中实现了光控基因的高效表达;高度严谨,只有当光线和小的色素分子同时存在时,光控开关才会被激活,相当于两个“钥匙”同时打开一个“锁”;光控制模块体积小,可通过载体传递,在小鼠体内实现3个多月的基因表达控制。


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