Diaľkovo ovládané červy reagujú na svetlá ako na semafore
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 2. 12. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Japonskí vedci predviedli techniku, ktorá im v podstate umožňuje diaľkovo ovládať pohyby červov. Implantovaním proteínov citlivých na svetlo do organizmov ich tím dokázal prinútiť k pohybu pri zelenom svetle alebo k zastaveniu pri ultrafialovom (UV) svetle.
Organizmy musia byť schopné reagovať na rôzne podnety v ich prostredí, ako je svetlo alebo chemikálie, čo im pomáha nájsť potravu a vyhnúť sa nebezpečenstvu. Nabúranie sa do tohto zmyslového systému vedcom môže umožniť vytvoriť diaľkovo ovládaných „kyborgov“.
V novej štúdii vedci z Metropolitnej univerzity v Osake použili ako spúšťač proteíny nazývané ako opsíny. Tieto proteíny sú citlivé na rôzne vlnové dĺžky svetla a reagujú vysielaním signálov, ktoré môžu spustiť iné neurologické obvody, s ktorými sú spojené, čo je oblasť známa ako optogenetika.
V tomto prípade ich tím použil na priame ovládanie pohybov C. elegans, malého červíka, ktorý sa bežne používa v laboratórnych štúdiách. Do týchto červov boli implantované dva opsíny. Jeden, ktorý pochádza z komárov, bol umiestnený do zmyslových buniek, ktoré spôsobujú, že sa tvory krútia preč od podnetu, ktorým by v tomto prípade bolo svetlo. Druhý opsín, pochádzajúci z mihúľ, je citlivý na UV svetlo a bol implantovaný do motorických neurónov červov.
Spolu to znamenalo, že červy sa začali pohybovať, keď boli vystavené zelenému svetlu, a úplne sa zastavili pri UV žiarení. Tím testoval túto techniku a zistil, že môže fungovať opakovane, čo naznačuje, že proteíny sa opakovaným vystavením nezničili. To naznačuje, že táto technika by sa mohla použiť na vytvorenie optogenetických signalizačných systémov, ktoré vykonávajú rôzne funkcie pri rôznych farbách svetla.
„Opsíny komárov aj mihúľ, ktoré sme použili, patria do rodiny receptorov spojených s G proteínom (GPCR), ktoré sa používajú na vnímanie rôznych podnetov vrátane čuchu, chuti, hormónov a neurotransmiterov. To dokazuje, že tento systém využívajúci svetlo možno použiť na manipuláciu s rôznymi GPCR a ich následnou vnútrobunkovou signalizáciou a fyziologickými reakciami,“ povedal profesor Mitsumasa Koyanagi, hlavný autor štúdie.
Zatiaľ nie je celkom jasné, k akým aplikáciám by tento výskum mohol viesť, ale podľa tímu ide o prelom v chápaní biológie týchto zmyslových systémov a v konečnom dôsledku by mohol viesť k objavom nových liekov. Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne PNAS.
