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专门为光遗传设计,让细胞安全、稳定地表达光敏感蛋白 2

2020.5.25

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图为2005年光遗传学第一次出现开始至今相关的论文数量(来自Nature Neuroscience,2015,DOI: 18:1213-1225)

可见关于光遗传的论文近年成为各大主流杂志的新宠,其中不乏CNS这种级别的,例如这篇新鲜热乎的Nature Method:

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Yu, X., et al., 2016. Sensory and Optogenetically Driven Single-vessel fMRI. Nature Methods, DOI: 10.1038/nmeth.3765.

看到这里,各位老师是不是已经摩拳擦掌跃跃欲试了呢?

那么问题来了,模式动物和光源都容易搞定,如何让细胞安全、稳定地表达光敏感蛋白呢?

莫慌,抱紧我~专门为光遗传设计的腺相关病毒(AAV帮到您!

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ChR2:响应蓝光的阳离子通道,引起细胞膜的去极化并产生动作电位。

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NpHR:黄绿光驱动的氯离子通道,用于引起神经元超极化抑制神经电传导。

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不过,感染细胞的病毒辣么多,我们为什么要选AAV呢?

首先,AAV目前唯一一个NIH评级为RG1的病毒载体,迄今从未发现野生型AAV致病;重组AAV去除了野生型AAV基因组的96%,进一步保证了安全性;由于AAV不插入基因组,因而没有致癌性;其本身的免疫原性又基本不会引起免疫排斥,相对其他病毒优势非常明显。

其次,AAV不仅可感染分裂细胞,而且可感染静止期细胞,简直是高度分化,基本无再生分裂能力的神经元细胞唯一指定病毒

同时,重组AAV(rAAV)有最少半年的表达时间,可长期稳定地表达外源基因,保证了对于实验动物行为长期监测的需求;

最重要的一点,AAV有相当强的靶向性,目前根据衣壳的差异,AAV可分为12种血清型(AAV-1~AAV-12)和100多种变异体,可以有针对性的转染神经系统,肺,视网膜,肌肉,心脏等。

例如刚刚提到的那篇Nature Methods文章也是用了AAV5血清型呢!

用AAV使细胞表达光敏蛋白,有了如此利器,科研从此so easy,相信用不了多久,您就会升职加薪,当上总经理,出任CEO,迎娶白富美,走向人生巅峰,想想有没有点小激动?

当然,作为如此高深的一门学问,光遗传可不止有这一种应用,他还可以应用于其他的很多方面,比如修改记忆,研究阿尔兹海默症,治疗失明等等,不过下次再说吧~我忽然想起来我要去找黄博一起研究一下如何找机会改造陈博那个大尾巴狼的大脑了,摘见~



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