Оптогенетика: новый световой сенсор на основе ферментов водорослей
Одноклеточная зелёная водоросль Chlamydomonas reinhardtii уже дала науке мощный импульс: один из её световых сенсоров, каналродопсин-2, стал основой успеха оптогенетики около 20 лет назад.
В этой технологии световой сенсор водоросли встраивается в клетки или небольшие живые организмы, например, нематод. После этого определённые физиологические процессы можно запускать или останавливать светом. Это уже привело к нескольким новым научным открытиям, например, о функции нервных клеток.
Теперь зелёная водоросль Chlamydomonas снова ставит акцент. Снова её световые сенсоры, родопсины, добавили инструмент в арсенал клеточной биологии.
Световой сенсор производит мессенджер cGMP
Исследователи Юэхуэй Тянь, Георг Нагель и Шицян Гао из Университета Юлиуса-Максимилиана (JMU) в Вюрцбурге (Германия) сконструировали новый световой сенсор из двух родопсинов водоросли. Он обладает ферментативной активностью и может переключаться двумя разными цветами света.
- Ультрафиолетовый или фиолетовый свет приводит к продукции cGMP — важной сигнальной молекулы в клетке.
- Синяя или зелёная вспышка света, напротив, останавливает производство этой сигнальной молекулы.
Исследователи представили новый световой сенсор в журнале BMC Biology. Они дали ему название switch-Cyclop.
Исследовательская группа Нагеля в Институте физиологии JMU продолжает характеризовать свойства различных родопсинов из Chlamydomonas. Команда профессора тесно сотрудничает с нейробиологами. Цель — изучить возможные применения световых сенсоров.