九游(NINEGAME)娱乐股份有限公司-官方网站

光遗传学(optogenetics)技术
发布日期:2025-09-04 04:23:57 浏览次数:

  

光遗传学(optogenetics)技术(图1)

  在光强增加的时候,光子被G蛋白偶联受体——视紫红质(rhodopsin, Rh)吸收。其由光敏视黄醛(11-cis-retinal)和视蛋白(opsin)组成。 它激活了G蛋白,进而导致磷酸二酯酶(PDE)活化,PDE水解cGMP成GMP, cGMP门控阳离子通道关闭,细胞膜电位下降超极化,电压门控钙通道关闭, 递质Glu释放减少。

  非脊椎动物的感光蛋 白(metarhodopsin)表 达在体外培养大鼠皮层神 经元上,观察到了变视紫 质(metarhodopsin)可 使神经元兴奋。

  变视紫质表达在果蝇 肌肉细胞上。再把果蝇砍 去头,这样果蝇扇翅膀的 运动就不能被自身的运动 神经所控制。

  脑彩虹(Brainbow)项目 获得的荧光标记海马皮层细胞图 和荧光标记视网膜方向选择性神 经元图。 技术:将不同荧光蛋 白基因用loxp位点串联起来, Cre重组酶作用下随机地“剪掉” 一部分,而剩下的部九游app分得以表达, 形成不同荧光颜色。

  全反式视黄醛吸收光子后,促使光敏通 道ChR2分子构象发生变化,开放阳离子通道, Na离子和Ca离子的内流就可使细胞内电位上 升,细胞去极化兴奋。如果表达ChR2的是神 经细胞,膜电位去极化可激活在轴突末端的 电压门控钙通道,轴突末端的钙内流可促使 神经细胞释放神经递质囊泡。

  ➢ 细胞膜电位的变化:电压敏感蛋白参与膜电位变化的 反应,将荧光蛋白与其相连,以检测膜电位的变化。

  光强不变的时候,感光细胞中的有高浓度的环鸟苷酸(cGMP),cGMP 门控阳离子通道(cGMP-gated channel)开放,细胞一直处于去极化,释 放递质谷氨酸(glutamate,Glu)的状态。

  脑彩虹技术的意义: ➢ 区分需要研究的细胞与错综复杂的背景 ➢ 计数细胞, ➢ 追踪细胞的走向 ➢ 观察神经网络的连接布局以及细胞之间的相互作用

  怎样利用荧光蛋白显示神经 细胞的活动,以及怎样利用 光来指挥和控制神经细胞的 活动。

  利用一种附着在细胞膜 上的化学染料染色神经细胞。 当神经细胞产生电信号时, 染料的分子结构受到电场影 响而改变荧光颜色,通过成九游app 像测定变化。缺点:对神经 细胞没有选择性,不同神经 细胞对光信号贡献没法分开。