Optogenetik

Die Optogenetik ist ein relativ neues Fachgebiet der genetischen Forschung, das sich mit der Kontrolle von genetisch modifizierten Zellen mittels Licht beschäftigt. Die Optogenetik setzt dabei auf eine Kombination von Methoden der Optik und der Genetik, um bestimmte funktionelle Ereignisse in spezifischen Zellen oder lebenden Geweben an- oder abzuschalten. Dabei werden lichtsensitive Proteine auf gentechnischem Wege durch Manipulation des kodierenden Gens verändert und anschließend in bestimmte Zielzellen eingebracht. Unter Lichteinfluss ist es dann möglich das Verhalten der in dieser Weise modifizierten Zellen zu kontrollieren. Optogenetische Werkzeuge sind dabei etwa mikrobielle Rhodopsine (Sehpurpur, eines der Sehpigmente in der Netzhaut der Augen von Wirbeltieren und in den Photorezeptoren von Wirbellosen), die als genetisch kodierte Schalter fungieren und es somit erlauben, Nervenzellen gezielt durch Licht zu steuern. Die Nervenzellen lassen sich damit nichtinvasiv und mit höchster räumlicher Auflösung aktivieren, sodass die Aktivität einzelner Nervenzellen  studiert werden kann.

Die Optogenetik erlaubt also eine gezielte und überaus schnelle Kontrolle exakt definierter Ereignisse in komplexen biologischen Systemen. Die Optogenetik ermöglicht etwa, spezifische Neuronen mit Licht zu stimulieren und so in Zellen in der Kultur oder im Gehirn lebender Tiere komplexe Nervennetze zu erforschen. So konnte man etwa zeigen, dass Nervenfasern, die aus der gegenüberliegenden Hemisphäre kommen, eine spezielle Gruppe von lokalen hemmenden Nervenzellen aktivieren. Diese Nervenzellen wiederum aktivieren langsam wirkende Rezeptoren, die zu einer geringeren Aktivität in den anderen Nervenzellen derselben Hemisphäre führen.

Quelle
http://de.wikipedia.org/wiki/Optogenetik (11-11-21)




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