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无创光敏感重组酶在深部脑遗传调控中的应用

戴特:
1月22日,二千零一十九
来源:
韩国先进科学技术研究所(KAIST)
总结:
一个研究小组提出了一种适用于体内基因操作的无创光敏光激活重组酶。光激活的flp重组酶具有高度的光敏特性,是无创发光二极管照明控制小鼠大脑深部基因操作的理想选择。这一易于使用的光遗传学模块将为神经科学研究提供一个无副作用、可扩展的遗传操作工具。
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这是研究的示意图。
信用:凯斯特

Kaist团队提出了一种适用于体内基因操作的无创光敏光激活重组酶。光激活的flp重组酶具有高度的光敏特性,是无创发光二极管照明控制小鼠大脑深部基因操作的理想选择。这个由万多合教授和他的团队制作的易于使用的光遗传学模块将为神经科学研究提供一个无副作用、可扩展的基因操作工具。

基因表达的时空控制已被公认为识别具有复杂神经回路的基因功能的一种有价值的策略。对复杂大脑功能的研究需要高度复杂和强大的技术,能够在活的动物身上进行特定的标记和快速的基因修饰。利用光以时空方式控制蛋白质活性或基因表达的许多方法,小分子,激素,肽已被开发用于操纵完整的电路或功能。

其中,重组使用,化学诱导系统是体内最常用的基因修饰系统。其他方法包括绿色荧光蛋白表达细胞亚群或双启动子驱动的细胞交叉群内的选择性或条件CRE激活系统。

然而,这些方法受到建立敲入鼠标线所需的大量时间和努力以及时空控制限制的限制,它依赖有限的可用基因启动子和转基因小鼠资源。

除了这些限制,光遗传学方法可以通过高时空分辨率控制小鼠大脑中基因定义的神经元的活动。然而,一个能够揭示小鼠大脑中特定靶基因时空功能的基因操作的光遗传学模块仍然是一个挑战。

在发表于自然传播月1日18,该研究小组通过寻找以前未被鉴定的flp重组酶的分裂位点,以光激活的flp重组酶为特色。能够恢复到活跃状态。该小组验证了高感光性,通过精确的光靶向,通过显示在解剖受限的小鼠大脑区域内的转基因表达,高效地执行光激活的flp重组酶。

本文提出的局部基因标记的概念,提出了一种新的基因识别方法,通过光传递的时空特性来确定细胞的亚群。到目前为止,一个能揭示小鼠大脑中特定靶基因时空功能的基因操作的光遗传学模块仍然遥不可及,而且还没有开发出这种光诱导的FLP系统。因此,研究小组试图开发一种光激活的flp重组酶,充分利用光刺激提供的高时空控制。

这种通过大脑内部深处的无创光照明进行的激活有利于避免化学或光纤植入介导的副作用,如靶外细胞毒性或可能影响动物生理或行为的物理损伤。该技术为基因表达系统在体内对flp重组酶活性的研究提供了可扩展的实用工具。通过设计一种病毒载体,使受病毒新生启动子影响的泄漏表达最小。

研究小组证明了PA-FLP作为一种用于小鼠大脑的无创体内光遗传学操纵工具的效用。甚至适用于大脑深层结构,因为它可以通过外部LED光照射到达海马体或中隔。

这项研究是何教授五年研究的结果,他通过开发自己的生物成像和光遗传学技术,领导了生物成像和光遗传学领域。他解释说:“在不受物理和化学刺激的情况下控制LED所需的特定基因表达,这将是一个巨大的优势,而这种刺激会影响活动物的生理现象。”

故事来源:

材料提供的韩国先进科学技术研究所(KAIST).注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. Hyunjin JungSeong Wook KimMinsoo KimJongryul HongDaseuli YuJi Hye Kim云居乐锷Sungsoo KimDoyeon Woo嘻嘻,碧光公园赢了。FLP重组酶的无创光激活在小鼠深部脑区的遗传操作.自然传播,2019;10(1)DOI:10.1038/S41467-018-08282-8

引用这一页

韩国先进科学技术研究所(KAIST)。“深部大脑基因操作的无创光敏重组酶。”《科学日报》。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年1月22日。 .
韩国先进科学技术研究所(KAIST)。(2019)1月22日)。无创光敏感重组酶在深部脑遗传操作中的应用。 betway必威安卓.1月27日检索,2019来自www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/01/190122114928.htm
韩国先进科学技术研究所(KAIST)。“深部大脑基因操作的无创光敏重组酶。”《科学日报》。betway必威安卓www.betway必威安卓sciencedaily.com/releases/2019/01/190122114928.htm(1月27日访问)2019)。

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