编辑丨王多鱼排版丨水成文光遗传学(Optogenetics)是一门将光学和遗传学技术相结合的新兴学科,其具有远程无痕、时空特异性、可调节性和可逆性等特点。目前被广泛应用于生物基础研究,如控调控基因组转录活性、重组信号通路、控制核酸酶的活性,此外也广泛应用于生命医学领域,如糖尿病治疗、肿瘤治疗等。其中红光因具有较高的生物相容性和组织穿透性备受关注。2017年,华东师范大学生命科学学院叶海峰团队在 Science Translational Medicine 期刊发表封面论文,构建了一种利用远红光来调控基因表达的工具,并将合成生物学和电子工程学相结合,首次实现了通过智能手机远程调控移植体内的光敏细胞表达释放胰岛素降血糖【1】;2021年,该团队在 Nature Biotechnology 期刊发表论文,开发了REDMAP系统,该系统具有高转录激活效率和快速激活/失活动力学的特点【2】。然而现有的红光调控工具在临床应用中仍然具有很大的局限性,比如光控模块大,响应光的速度慢,需要外源注射色素分子等问题。2024年11月27日,华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室、医学合成生物学研究中心叶海峰团队在 Nature Communications 期刊发表了题为:A sensitive red/far-red photoswitch for controllable gene therapy in mouse models of metabolic diseases 的研究论文,该研究开发了一种模块小、无需外源添加色素且灵敏度高的新型光遗传学工具——REDLIP系统。智能手机控制 LED 贴片用于减肥激素的可控释放总的来说,REDLIP是一套无需外源添加色素、灵敏性高( 100倍)且具有生物兼容性好和组织穿透力强的新型光遗传学工具,这种光控基因治疗策略在需周期性调控激素类药物的疾病(如糖尿病、甲状腺疾病以及与月经周期相关的激素失衡)的精准治疗中展现出潜力,有望加速基因治疗和细胞治疗从基础研究向生物医学转化研究的进展。此外,与电子工程学的结合,能够为未来个性化、智能化医疗领域提供可能。论文链接:1. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aal22982. https://www.nature.com/articles/s41587-021-01036-w3. https://www.nature.com/articles/s41467-024-54781-2摘要:编辑丨王多鱼排版丨水成文光遗传学(Optogenetics)是一门将光学和遗传学技术相结合的新兴学科,其具有远程无痕、时空特异性、可调节性和可逆性等特点。目前被广泛应用于生物基础研究,如控调控基因组转录活性、重组信号通路、控制核酸酶的活性,此外也广泛应用于生命
来源:旧城以西侯先生
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