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首次成功利用光遗传学治疗不育

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-02-21  浏览次数:0
核心提示:目前,来自欧洲高级研究中心的科学家们,首次成功地通过光遗传学来控制精子的功能。他们将一种用于cAMP合成的光激活酶,插入缺乏
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目前,来自欧洲高级研究中心的科学家们,首次成功地通过光遗传学来控制精子的功能。他们将一种用于cAMP合成的光激活酶,插入缺乏内源酶的小鼠精子。这些小鼠的精子通常是非运动性的,因此小鼠是不育的。用蓝光刺激这些精子之后,它们能够产生cAMP,开始再次游动,甚至能够使卵细胞受精。利用光遗传学技术,科学家现在不仅能够控制离子流入神经细胞,从而控制它们的活性,而且还能控制其他类型细胞中的信号通路。相关研究结果发表在最近的国际著名学术期刊《eLife》。



用光来控制细胞,一直以来都是科学家的一个夙愿。光可以被迅速打开和关闭,并且不会干扰自然的细胞过程。实现这一目标的最大障碍是,找到一种方法,为细胞提供“光开关”。在2002年,三位德国科学家——Peter Hegemann、Ernst Bamberg和Georg Nagel证明,一种单细胞绿藻的光敏膜蛋白是离子通道,并将它们称为channelrhodopsins。Channelrhodopsins可以通过基因工程方法被插入到细胞中,从而使我们有可能用光来控制细胞。这一发现建立了一个新的研究领域,被称为光遗传学。相关阅读:Neuron:用光操纵记忆?


光遗传学主要是用光控制含有channelrhodopsin的神经细胞的电活动。同时,光遗传学“工具箱”一直不断扩大,因此现在有可能打开或关闭细胞中信使介导的信号通路。一种重要的细胞信使是磷酸腺苷AMP(cAMP),它控制着大范围的功能,例如心率、嗅觉、学习、记忆形成和卵细胞受精。这种物质是通过称为腺苷酸环化酶的酶而合成的。
 
 
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