让LITE质粒存在

由肯德尔摩根

optogenetics-LITE-plasmids当神经科学研究生Silvana Konermann首次进入时冯张的实验室在麻省理工学院,使用可定制的dna结合域基于转录激活剂样效果(故事)基因组工程应用的锚点仍然很新。现在,Konermann和她的同事,包括Zhang和Mark Brigham,已经把这项技术提升到另一个水平,他们从CRY2和CIB1中借来了两种光敏成分拟南芥。结果是光诱导的转录效应器(LITES),设计用于结合特定基因并在字面上在(蓝色)光开关的翻转处转动或关闭它们。

张的团队设计了质粒现在在Addgene的存储库中提供用于神经元,在培养和活体脑组织中。“大脑是如此惊人和充满活力的器官,”科纳曼解释说。“它帮助我们适应环境的影响。我们能够做出反应并学习。所有这些都需要基因进行动态调节。”

为了理解它是如何在记忆形成或其他大脑功能中起作用的,Konermann需要工具以可逆的方式操纵大脑中特定基因的表达。而这正是lite现在所能实现的。在一个自然在介绍光遗传学工具的论文中,Konermann和Zhang展示了他们可以将LITEs包装在病毒载体中,并从基因上将其定位到特定的细胞群。伟德BV下载他们证明了lite可以快速且显著地控制老鼠神经元和活老鼠大脑中的基因表达。LITE控制下的基因在光刺激后仅30分钟内就显示出转录水平的上升。在这些光基因控制下,基因表达水平可靠地增加体外乘以10到20。

一个灵活和模块化的光遗传学工具

研究人员还展示了他们的LITE系统是多么灵活,通过添加组蛋白修饰剂,通过表观遗传学来改变基因表达。“我们想让人们证明基因组中特定的表观遗传修饰的因果作用,”张说麻省理工学院的新闻稿

在一篇自然新闻与观点Andreas Möglich和Peter Hegemann描述了新系统的几个优点:

“首先,隐花色素2的光响应分子是发色团黄素-腺嘌呤二核苷酸和甲基四氢叶酸,它们普遍丰富。第二,转录诱导发生在光照下的几分钟内。第三,反应可以根据光照剂量分级,并且在光照收缩后完全可逆。最后,因为光可以非侵入性应用,它的使用不局限于培养细胞,而是扩展到自由移动的动物,正如传统的光遗传工具所建立的。”

总共,研究人员将Lite系统应用于28种不同的基因,以建立它作为“内源细胞过程的新型致敏控制模式”。现在可以应用Lite系统在正常生物过程和疾病中解开遗传和表观遗传学者状态。

虽然LITE质粒对任何对神经科学感兴趣的人都有明确的应用,但它们的使用绝不仅限于特定的模式生物或细胞类型。“这个工具非常灵活和模块化,”Konermann说。“转录激活因子很容易与不同的效应因子进行扩展或结合。我鼓励人们在使用时发挥创造性。”

Konermann表示,她已经知道研究团体利用新的optocetic工具秀丽隐杆线虫和在疟原虫。对于那些想要为神经元转型应用亮度的人,她提供了一个提示:通过制作AAV1上清液来保存一些时间。(可以找到详细信息在这里)。

所以,读者们,请告诉我们,你将如何通过LITE获得创意?


参考:

Silvana Konermann等人。哺乳动物内源性转录和表观遗传状态的光学控制自然。500,472-476(2013年8月22日)。


,加上组蛋白修饰剂,

主题:Optimetics.,伟德BV下载,神经科学

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