广告
科学新闻
来自研究机构

无创光敏重组酶用于脑深部遗传操作

日期:
1月22日2019年
来源:
韩国先进科学技术研究所(KAIST)
简介:
一个研究小组提出了一种适合于体内遗传操作的非侵入性光敏可激活重组酶。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。
分享:
全文

这是研究的示意图。
信贷:韩科院

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被认为是一种具有复杂神经回路的基因功能识别策略。对复杂大脑功能的研究需要高度复杂和强大的技术,这些技术能够在活的动物身上进行特定的标记和快速的基因改造。利用光以时空方式控制蛋白质活性或基因表达的若干方法,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,化学诱导系统是最常用的体内基因修饰系统。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,它依赖于一组有限的可用基因启动子和转基因小鼠资源。

除了这些限制,光遗传学方法允许用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。

这项研究发表在自然通讯1月18日,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。研究小组验证了这种高度光敏的,光激活Flp重组酶通过精确的光靶向,显示其在小鼠大脑解剖区域内的转基因表达,从而获得高效的光激活效果。

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,该团队试图开发一种光激活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Flp重组酶在体内的表达系统提供了可扩展的实用工具,通过设计受病毒新生启动子影响的最小漏表达的病毒载体。

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。更适用于脑深部结构,可在外部LED灯光照射下到达海马或中隔。

这项研究是Heo教授五年研究的结果,世卫组织通过发展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:“这将是一个巨大的优势,控制特定的基因表达所需的led很少物理和化学刺激,可以影响生活的动物的生理现象。”

故事来源:

材料由提供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。


期刊引用以下内容:

  1. 郑仁贤,Seong-Wook金,Minsoo金,洪俊宇,Daseuli Yu霁惠金,李云菊,Sungsoo金,Doyeon哇,希素平,Byung Ouk公园,元多合。FLP重组酶的无创光激活在小鼠深部脑区的遗传操作自然通讯,请2019;(1)DOI:1010.1038/S41467-018-08282-8

引用这个页面以下内容:

韩国科学技术高级研究院(KAIST)。"Noninvasive light-sensitive recombinase for deep brain genetic manipulation." betway必威安卓ScienceDaily.betway必威安卓《科学日报》,2019年1月22日。
韩国科学技术高级研究院(KAIST)。(2019年,1月22日)。无创光敏重组酶用于脑深部遗传操作。 betway必威安卓。检索到3月5日,2019年从www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/01/190122114928.htm
韩国科学技术高级研究院(KAIST)。"Noninvasive light-sensitive recombinase for deep brain genetic manipulation." betway必威安卓ScienceDaily.www.betway必威安卓sciencedaily.com/releases/2019/01/190122114928.htm(浏览3月5日,2019)。

有关的故事

来自互联网

下面是你可能感兴趣的相关文章。betway必威安卓《科学日报》在 TrendMD网络从第三方广告商那里获得收入,显示的地方。