Una nueva herramienta optogenética, una proteína que puede ser controlada por la luz, ha sido caracterizada por investigadores de la Ruhr-Universität Bochum RUB. Utilizaron una opsina, una proteína que se encuentra en el cerebro y los ojos, del pez cebra yla introdujo en el cerebro de los ratones. A diferencia de otras herramientas optogenéticas, esta opsina no se enciende sino que se apaga con la luz. Los experimentos también demostraron que la herramienta podría ser adecuada para investigar los cambios en el cerebro responsables del desarrollo de la epilepsia.
Los equipos dirigidos por la profesora Melanie Mark del Grupo de Investigación de Neurobiología del Comportamiento y el profesor Stefan Herlitze del Departamento de Zoología General y Neurobiología describen los experimentos y los resultados en la revista Comunicaciones de la naturaleza , publicado en línea el 23 de julio de 2021.
Rol asumido en varias condiciones
La opsina Opn7b es un receptor acoplado a proteína G que se encuentra en el pez cebra. A diferencia de muchos otros receptores acoplados a proteína G activados por luz, puede activarse sin un estímulo de luz y, por lo tanto, está permanentemente activo; los investigadores lo llaman constitutivamente activo.Normalmente, la activación de los receptores acoplados a proteínas G conduce a la apertura de ciertos canales iónicos y, por lo tanto, a la entrada de iones en la célula, así como a otros procesos de señalización en la célula. En el caso de Opn7b, la luz desactiva esta señalización permanentemente activa.cadena.
Hasta ahora se han realizado pocas investigaciones sobre los receptores acoplados a proteína G que se activan sin estimulación, aunque se presume que desempeñan un papel en diversas afecciones neuropsiquiátricas y ceguera nocturna. También parecen estar involucrados en el desarrollo de enfermedades inducidas por virus.cánceres.
Receptor caracterizado con mayor precisión
El Dr. Raziye Karapinar, el Dr. Ida Siveke y el Dr. Dennis Eickelbeck caracterizaron en detalle la función de Opn7b y, para su sorpresa, identificaron que el receptor se desactiva con la luz. En contraste, las herramientas optogenéticas convencionales se encienden con la luz.
Los investigadores consideran que Opn7b es adecuado para obtener más conocimientos sobre la función de los receptores acoplados a proteína G que son constitutivamente activos, y obtener nuevos conocimientos sobre su papel en el desarrollo de enfermedades en las que los receptores pueden examinarse en un tiempo-controlado en tipos de células específicos.
convulsiones epilépticas
Los investigadores de Bochum, el Dr. Jan Claudius Schwitalla y Johanna Pakusch, cambiaron ciertas células en la corteza cerebral de los ratones de tal manera que produjeron Opn7b. Si desactivaban el receptor con luz, desencadenaba actividad epileptiforme en los animales, que podría serespecíficamente controlados con luz e interrumpidos con la ayuda de otras proteínas controladas por luz. Los investigadores esperan que sea posible utilizar esta herramienta optogenética para comprender con mayor precisión tanto los mecanismos subyacentes como las escalas de tiempo en el desarrollo de ataques epilépticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad de Bochum . Original escrito por Julia Weiler. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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